JP2022532616A - In-vehicle communication system, in-vehicle communication method, and device - Google Patents

In-vehicle communication system, in-vehicle communication method, and device Download PDF

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Abstract

本出願は、車両に用いられる車両内通信システムを提供する。車両内通信システムは、制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスと、複数の通信エンドポイントとを含む。各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される。各ゲートウェイデバイスは、少なくとも1つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続される。ゲートウェイデバイスまたはコントローラは、エンドツーエンド通信の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクを使用することによって通信データをルーティングし、第1の通信リンクが異常である場合、第2の通信リンクを使用することによって通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成される。システムは、補助運転および自動運転の分野で使用されてよく、さらに車両のインターネットに関連しない別の同様の通信分野または適用シナリオで使用されてよい。インテリジェントカーの車両内通信接続冗長性が実装され、低レイテンシの、堅牢な、安定した、信頼できる車両内通信の実装、および自己運転車の安全性の向上を助ける。The present application provides an in-vehicle communication system for use in a vehicle. An in-vehicle communication system includes a control device, multiple gateway devices, and multiple communication endpoints. Each gateway device is communicatively connected to the control device and each gateway device is communicatively connected to at least two other gateway devices in the plurality of gateway devices. Each gateway device is further communicatively connected to at least one communication endpoint. When the gateway device or controller receives communication data of the end-to-end communication, it routes the communication data by using the first communication link indicated by the local routing policy, and the first communication link is abnormal. If so, it is configured to route some or all of the communication data by using the second communication link. The system may be used in the fields of assisted driving and automated driving, and may also be used in other similar communication fields or application scenarios not related to the Internet of vehicles. Intelligent car in-vehicle communication connection redundancy has been implemented to help implement low-latency, robust, stable and reliable in-vehicle communication and improve safety for self-driving vehicles.

Description

本発明は、車両技術の分野に関し、詳細には、車両内通信システム、車両内通信方法、およびデバイスに関する。 The present invention relates to the field of vehicle technology and, in particular, to in-vehicle communication systems, in-vehicle communication methods, and devices.

自動車電気/電子(electrical/electronic、E/E)アーキテクチャシステムは、車両における電気/電子コントローラ、センサ、およびアクチュエータなどのコンポーネントの相互接続および機能を実装する。E/Eアーキテクチャは、すべての電気/電子コンポーネント、相互接続構造/トポロジ構造、および電気/電子コンポーネントの論理機能を含む。車両内通信ネットワークは、E/Eアーキテクチャのフレームワークであり、車両におけるすべての電気制御ユニット(Electric Control Unit、ECU)を接続して、コントローラ、メモリ、アクチュエータ、およびセンサなどのECUの間で通信を実装する。 Automotive electrical / electronic (E / E) architectural systems implement the interconnection and functionality of components such as electrical / electronic controllers, sensors, and actuators in vehicles. The E / E architecture includes all electrical / electronic components, interconnect / topology structures, and logical functions of electrical / electronic components. The in-vehicle communication network is a framework of E / E architecture that connects all electric control units (Electric Control Units, ECUs) in the vehicle and communicates between ECUs such as controllers, memories, actuators, and sensors. To implement.

科学および技術の発展に伴い、インテリジェント車(intelligent car)、特に自己運転車(self-driving car)が、グローバル自動車産業の重要な発展方向性となってきている。自己運転車は、人または物を輸送するために使用されることができる。これは、人の移動利便性および効率を大幅に向上させることができる。将来において、自己運転車は、高いビジネス価値および社会的価値を有するであろう。自己運転車は、ナビゲーションにおいて自己運転車のまわりの環境を検知し、車両が無人であるときに自己運転を実装することができる車両である。車におけるさまざまな車両搭載デバイスは、インテリジェント運転(intelligent driving)、支援運転、自己運転、およびインテリジェント車の通信などの処理において、非常に重要な役割を果たす。車に取り付けられたスイッチ、ブリッジ、およびイーサネットなどのさまざまな車両内設備は、さまざまなタイプの、検知され、収集されたデータまたは通信データを、車の移動中いかなる時でも送信する。これらの設備は、車両のインターネット、車両対車両の通信、および車両対人の通信において重要な役割を果たし、自動車運転の安全性および快適さを事実上向上させる。具体的には、自己運転車は、自己運転を完全にするためのアクチュエータを駆動するために、音響レーダ、レーザレーダ、ナビゲーションシステム、オドメータ、加速度計、およびカメラなどのデバイスを使用することによって、車の位置および周囲のオブジェクトについての情報を検出してよく、制御システムを使用することによって、検出された情報を解釈し、ナビゲーション経路を識別してよい。 With the development of science and technology, intelligent cars, especially self-driving cars, have become an important development direction for the global automobile industry. Self-driving vehicles can be used to transport people or goods. This can greatly improve the mobility convenience and efficiency of people. In the future, self-driving vehicles will have high business and social value. A self-driving vehicle is a vehicle that can detect the environment around the self-driving vehicle in navigation and implement self-driving when the vehicle is unmanned. Various vehicle-mounted devices in a vehicle play a very important role in processing such as intelligent driving, assisted driving, self-driving, and intelligent vehicle communication. Various in-vehicle equipment such as switches, bridges, and Ethernet mounted on the vehicle transmit different types of detected and collected data or communication data at any time while the vehicle is moving. These facilities play important roles in vehicle internet, vehicle-to-vehicle communication, and vehicle-to-person communication, effectively improving the safety and comfort of driving a vehicle. Specifically, self-driving vehicles use devices such as acoustic radars, laser radars, navigation systems, odometers, accelerometers, and cameras to drive actuators to complete self-driving. Information about the location of the vehicle and surrounding objects may be detected, and control systems may be used to interpret the detected information and identify navigation routes.

低レイテンシの、堅牢な、安定した、信頼できる車両内通信ネットワークは、自己運転車の安全な移動を保証する。自己運転車の安全性(セキュリティ)をどのように向上させるかは、当業者によって至急解決されるべき問題の1つである。 A low-latency, robust, stable and reliable in-vehicle communication network ensures the safe movement of self-driving vehicles. How to improve the safety of self-driving vehicles is one of the problems that should be solved urgently by those skilled in the art.

本発明の実施形態は、車両の車両内通信システム、車両内通信方法、およびデバイスを提供して、低レイテンシの、堅牢な、安定した、信頼できる車両内通信ネットワークの実装に役立て、自己運転車の安全性を向上させる。 Embodiments of the present invention provide in-vehicle communication systems, in-vehicle communication methods, and devices for vehicles to help implement low-latency, robust, stable, and reliable in-vehicle communication networks, self-driving vehicles. Improves safety.

第1の態様によれば、本発明は、車両内通信システムを提供する。システムは、少なくとも1つの制御デバイス(この明細書における制御デバイスは、略してコントローラともまた呼ばれてよい)と、複数のゲートウェイデバイス(この明細書におけるゲートウェイデバイスは、略して、ゲートウェイともまた呼ばれてよい)と、複数の通信エンドポイントとを含む。各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも1つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続され、複数のゲートウェイデバイスは、第1のゲートウェイデバイスを含む。制御デバイスは、複数の通信エンドポイントにおける各通信エンドポイントを制御するように構成される。第1のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第1の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクを使用することによって第1の通信データをルーティングするように、および第1の通信リンクが異常であるとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第2の通信リンクを使用することによって第1の通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成される。 According to the first aspect, the present invention provides an in-vehicle communication system. The system includes at least one control device (the control device in this specification may also be referred to as a controller for short) and a plurality of gateway devices (the gateway device in this specification is also referred to as a gateway for short). Includes) and multiple communication endpoints. Each gateway device is communicably connected to the control device, each gateway device is communicably connected to at least two other gateway devices in multiple gateway devices, and each gateway device is communicably connected to at least one communication endpoint. Further communicably connected, the plurality of gateway devices includes a first gateway device. The control device is configured to control each communication endpoint in a plurality of communication endpoints. When the first gateway device receives the first communication data of end-to-end communication, it routes the first communication data by using the first communication link indicated by the local routing policy. And when the first communication link is abnormal, it is configured to route some or all of the first communication data by using the second communication link indicated by the local routing policy.

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも1つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。 End-to-end communication includes at least one of the following: Communication between at least two communication endpoints on multiple communication endpoints, communication between at least two gateway devices on multiple gateway devices, between any communication endpoint and control device on multiple communication endpoints. Communication, and communication between any gateway device and control device in multiple gateway devices.

本発明において提供される車両内通信ネットワークのアーキテクチャにおいて、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに接続されるように設計され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも2つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、その結果、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から通信ライン冗長性がもたらされることが可能であることを知ることができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるゲートウェイデバイスは、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて第1の通信リンク(たとえば、最適な/最短の通信リンク)を選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。加えて、第1の通信リンクが異常である(たとえば、第1の通信リンクにおけるゲートウェイまたはインターフェースまたはラインが異常である)とき、ネットワーク送信能力は、通信ライン冗長性に基づいて、なおも提供されることが可能である。言い換えれば、通信データは、第2の通信リンクを使用することによって送信される。これは、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性を向上させる。 In the in-vehicle communication network architecture provided in the present invention, each gateway device is designed to be connected to a control device, and each gateway device is communicably connected to at least two other gateway devices thereof. As a result, it can be seen that communication line redundancy can be achieved in terms of architecture and system design. In the normal case, the gateway device in the in-vehicle communication network may select the first communication link (eg, the optimal / shortest communication link) based on the network topology to implement the communication, as a result. , Communication requirements for low latency transmission can be guaranteed between gateways and controllers, and between gateways. In addition, when the first communication link is abnormal (eg, the gateway or interface or line at the first communication link is abnormal), network transmission capability is still provided based on communication line redundancy. It is possible. In other words, the communication data is transmitted by using the second communication link. This guarantees communication function security, improves the robustness, stability, and reliability of the in-vehicle communication network, and improves the safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、制御デバイスは、あるいは、少なくとも1つの通信エンドポイントに接続されてもよい。 According to the first aspect, in a possible embodiment, the control device may be connected to at least one communication endpoint.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、各通信エンドポイントは、たとえば、センサであってもよいし、またはアクチュエータの電気制御ユニット(Electric Control Unit、ECU)であってもよい。 According to the first aspect, in a possible embodiment, each communication endpoint may be, for example, a sensor or an electric control unit (ECU) of an actuator.

センサは、環境関連データを収集するように構成される。センサは、たとえば、車両における、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波レーダ、カメラ、測位システム(たとえば、GPSもしくはbeidou測位システム)、慣性センサ、速度センサ、加速度センサ、湿度センサ、または光強度センサであってよい。 Sensors are configured to collect environment-related data. Sensors are, for example, millimeter-wave radars, laser radars, ultrasonic radars, cameras, positioning systems (eg GPS or satellite positioning systems), inertial sensors, speed sensors, acceleration sensors, humidity sensors, or light intensity sensors in vehicles. It may be there.

ECUは、車両の内側にあって、コンピューティングおよび制御機能を有し、1つまたは複数の機能を制御し、車両のアクチュエータまたは別の制御されたコンポーネントに情報もしくはコマンドを送る電子ユニットを指す。ECUは、たとえば、サーボモータのECU、液圧デバイスのECU、または専用システムのECUであってよい。専用システムは、たとえば、アンチロック制動システム(Anti-lock Braking System、ABS)または電子安定化プログラム(Electronic Stability Program、ESP)である。さまざまなECUは、この明細書においてアクチュエータと呼ばれてよい。 An ECU is an electronic unit inside a vehicle that has computing and control functions, controls one or more functions, and sends information or commands to an actuator or another controlled component of the vehicle. The ECU may be, for example, an ECU of a servomotor, an ECU of a hydraulic device, or an ECU of a dedicated system. The dedicated system is, for example, an anti-lock braking system (ABS) or an electronic stabilization program (ESP). Various ECUs may be referred to herein as actuators.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、そのゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成する。 According to the first aspect, in a possible embodiment, each gateway device in a plurality of gateway devices is connected in series to a gateway device adjacent to the gateway device to form a ring communication network.

本発明の第1の態様の実施形態において、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに接続されてスター通信ネットワーク(略して、スターネットワーク)を形成する。したがって、リング通信ネットワーク(略して、リングネットワーク)が複数のゲートウェイデバイスの間でさらに形成されるとき、スターネットワークとリングネットワークとが共同して、冗長送信を実装する。スターネットワークおよびリングネットワークに基づいて形成されたネットワークトポロジアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス(たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ)は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な/最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、スターネットワークおよびリングネットワークによって実装された冗長性送信が使用されて、ネットワーク送信能力を保証し、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性をさらに向上させ、車、特に自己運転車の安全性をさらに向上させる。 In an embodiment of the first aspect of the present invention, each gateway device is communicably connected to a control device, and each gateway device is connected to a control device to form a star communication network (abbreviated as star network). .. Therefore, when a ring communication network (abbreviated as a ring network) is further formed among a plurality of gateway devices, the star network and the ring network jointly implement redundant transmission. Network topology architectures formed on the basis of star and ring networks can provide redundancy in terms of architecture and system design. In the normal case, the device (eg, gateway or controller) in the in-vehicle communication network may select the best / shortest communication link based on the network topology to implement the communication, and as a result, with the gateway. Communication requirements for low latency transmission can be guaranteed between the controller and the gateway. When the gateway, interface, or link is abnormal, the redundant transmission implemented by the star network and ring network is used to guarantee network transmission capability, communication function security, and in-vehicle communication network robustness. , Stability, and reliability are further improved, and the safety of vehicles, especially self-driving vehicles, is further improved.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワーク(メッシュネットワーク)を形成する。 According to the first aspect, in a possible embodiment, each gateway device in a plurality of gateway devices is communicably connected to all other gateway devices to form a mesh communication network (mesh network).

第1の態様によれば、可能な実施形態において、車両内通信システムのネットワークトポロジおよびエンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて、第1のゲートウェイデバイスのローカルルーティングポリシーが判定される。 According to the first aspect, in a possible embodiment, the local routing policy of the first gateway device is determined based on the network topology of the in-vehicle communication system and the route target of the end-to-end communication.

本発明の第1の態様の実施形態において、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに接続されてスターネットワークを形成する。したがって、複数のゲートウェイデバイスがメッシュネットワークをさらに形成するとき、スターネットワークとリングネットワークとが共同して、冗長送信を実装する。上述したリングネットワークと比較されると、メッシュネットワークは、ゲートウェイ間の冗長接続をさらに強化することができる。したがって、スターネットワークおよびメッシュネットワークに基づいて形成されたネットワークトポロジアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から、より/より複合的な冗長性を提供することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス(たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ)は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な/最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、スターネットワークおよびメッシュネットワークによって実装された冗長性送信が使用されて、ネットワーク送信能力を保証し、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性をさらに向上させ、車、特に自己運転車の安全性をさらに向上させる。 In an embodiment of the first aspect of the invention, each gateway device is connected to a control device to form a star network. Therefore, when multiple gateway devices further form a mesh network, the star network and the ring network work together to implement redundant transmission. Compared to the ring networks mentioned above, mesh networks can further enhance redundant connectivity between gateways. Thus, network topology architectures formed on the basis of star and mesh networks can provide more / more complex redundancy in terms of architecture and system design. In the normal case, the device (eg, gateway or controller) in the in-vehicle communication network may select the best / shortest communication link based on the network topology to implement the communication, and as a result, with the gateway. Communication requirements for low latency transmission can be guaranteed between the controller and the gateway. When a gateway, interface, or link is abnormal, redundant transmission implemented by star and mesh networks is used to ensure network transmission capability, communication functional security, and in-vehicle communication network robustness. , Stability, and reliability are further improved, and the safety of vehicles, especially self-driving vehicles, is further improved.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、第1の通信リンクが異常であることは、具体的には、以下のうちの少なくとも1つを含む。すなわち、
第1の通信リンクが故障する、第1の通信リンクが輻輳する、および第1の通信リンクの一部の機能が故障する。
According to the first aspect, in a possible embodiment, the abnormality of the first communication link specifically includes at least one of the following: That is,
The first communication link fails, the first communication link becomes congested, and some functions of the first communication link fail.

第1の通信リンクが故障することは、第1の通信リンクにおける関連ネットワーク要素が異常(たとえば、故障または不良)であることがある。たとえば、ゲートウェイ全体が不良であることがあり、1つもしくは複数のセンサ/アクチュエータが不良であることがあり、またはコントローラのチップでさえ異常なことがある。 Failure of the first communication link may mean that the associated network element in the first communication link is abnormal (eg, failure or failure). For example, the entire gateway may be defective, one or more sensors / actuators may be defective, or even the controller chip may be abnormal.

あるいは、第1の通信リンクが故障することは、第1の通信リンクにおける接続ライン、ケーブル、またはインターフェースが異常(たとえば、故障、不良、もしくは切断)であることがある。たとえば、センサ/アクチュエータとゲートウェイとの間の接続、センサ/アクチュエータとコントローラとの間の接続、ゲートウェイとゲートウェイとの間の接続、またはゲートウェイとコントローラとの間の接続が異常なことがある。 Alternatively, the failure of the first communication link may mean that the connection line, cable, or interface at the first communication link is abnormal (eg, failed, defective, or disconnected). For example, the connection between the sensor / actuator and the gateway, the connection between the sensor / actuator and the controller, the connection between the gateway and the gateway, or the connection between the gateway and the controller may be abnormal.

第1の通信リンクの一部の機能が故障することは、第1の通信リンクにおけるゲートウェイの一部の機能が故障する、もしくはラインポートのトラフィック能力が減少する、もしくはゲートウェイのスイッチング能力が減少するために、ゲートウェイのスイッチング能力が減少することであることがある、または、第1の通信リンクにおけるコントローラの問題、たとえば、コントローラとゲートウェイとの間の物理チップが送信レートの減少をもたらす問題であることがある。 Failure of some functions of the first communication link means failure of some functions of the gateway in the first communication link, or the traffic capacity of the line port is reduced, or the switching capacity of the gateway is reduced. Therefore, the switching capacity of the gateway may be reduced, or a problem with the controller in the first communication link, for example, the physical chip between the controller and the gateway may result in a reduction in transmission rate. Sometimes.

リンクが故障すること、または一部の機能が故障することは、さまざまな理由によってもたらされることがあり、たとえば、デバイス/ライン/インターフェースが老朽化する、複合的な通信シナリオによってライン輻輳がもたらされることがある、および車両の走行中の衝突/衝撃によって電子コンポーネントの緩み/落下/損傷/切断がもたらされることがある。 Failure of a link or failure of some features can be caused by a variety of reasons, for example, line congestion caused by complex communication scenarios where devices / lines / interfaces are aging. In some cases, collisions / impacts while the vehicle is running can result in loosening / falling / damage / disconnection of electronic components.

第1の通信リンクが輻輳することは、第1の通信リンクに関与されたゲートウェイ、接続ライン、ケーブル、またはインターフェースにおける通信トラフィックが、正常に処理されるトラフィック閾値を超え、その結果として、通信帯域幅がふさがれることであることがある。 Congestion of the first communication link means that the communication traffic at the gateway, connection line, cable, or interface involved in the first communication link exceeds the traffic threshold for normal processing, resulting in communication bandwidth. The width may be blocked.

リンクが輻輳することは、緊急状態において通信データが大幅に増加された、または、別の通信リンクの例外に起因してトラフィックがそのリンクに分散されたために、もたらされることがある。 Congestion of a link can result from a significant increase in communication data in an emergency or because traffic is distributed to that link due to an exception to another communication link.

理論上、コントローラのチップ、ケーブル、インターフェース、およびコネクタなどの電子コンポーネントが行き当たりばったり故障することがあり、またはさまざまな電子コンポーネントが衝撃中、緩み、切断され、もしくは損傷されることがあり、または一部の電子コンポーネントが車の衝突の後で、不良である、もしくは損傷されることがあり、またはリンクのデータの量が増加されたためにリンクが輻輳することがあることを知ることができる。これらの可能性は、車両内ネットワーク通信の中断、または一部の車両機能への損傷をもたらすことがある。しかしながら、本発明のこの実施形態によれば、車両内通信システムは、上述した問題が発生したとき、なおも安定した、信頼できる通信のサポートを提供することができる。これは、安全性問題または運転事故さえも回避し、車、特に自己運転車の運転安全性を保証する。 In theory, electronic components such as controller chips, cables, interfaces, and connectors could hit or fail, or various electronic components could be impacted, loosened, cut, or damaged, or It can be seen that some electronic components may be defective or damaged after a car collision, or the link may be congested due to an increased amount of data on the link. These possibilities can result in disruption of in-vehicle network communication or damage to some vehicle functions. However, according to this embodiment of the present invention, the in-vehicle communication system can still provide stable and reliable communication support when the above-mentioned problems occur. This avoids safety issues or even driving accidents and guarantees the driving safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有する。少なくとも2つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される。 According to the first aspect, in a possible embodiment, at least two communication endpoints in a plurality of communication endpoints have the same function or overlapping functions. At least two communication endpoints are separately communicable connected to different gateway devices.

あるいは、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有する。少なくとも2つの通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントが、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも1つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも2つの通信エンドポイントにおける別の通信エンドポイントが、少なくとも1つの制御デバイスに通信可能に接続される。 Alternatively, at least two communication endpoints in the plurality of communication endpoints have the same function or overlapping functions. At least one communication endpoint in at least two communication endpoints is communicably connected to at least one gateway device in multiple gateway devices, and another communication endpoint in at least two communication endpoints has at least one control. Connected to the device communicably.

同じ機能または重複した機能は、1つのグループにおける1つまたは複数の通信エンドポイントの特定の機能が、別のグループにおける1つまたは複数の通信エンドポイントの機能によって完全にまたは部分的に置き換えられることが可能であることを意味する。たとえば、同じモデルの2つのカメラが同じエリアをカバーする場合、それは、2つのカメラが同じ画像知覚機能を有すると考えられることができる。あるいは、異なる精度のカメラが同じエリアをカバーする場合、それは、カメラが重複した機能を有すると考えられることができる。あるいは、カメラおよびレーザレーダが同じ範囲をカバーするが、異なる画像タイプを有する場合、それは、カメラが重複した機能を有すると考えられることができる。 The same or duplicate feature is that the specific functionality of one or more communication endpoints in one group is completely or partially replaced by the functionality of one or more communication endpoints in another group. Means that is possible. For example, if two cameras of the same model cover the same area, it can be considered that the two cameras have the same image perception function. Alternatively, if cameras of different precision cover the same area, it can be considered that the cameras have overlapping functions. Alternatively, if the camera and laser radar cover the same range but have different image types, it can be considered that the camera has overlapping functions.

本発明のこの実施形態の実装中、エリアにあって、同じもしくは類似した機能を実装する電子モジュール(センサ、アクチュエータ、センサとアクチュエータとの組合せなど)は、異なるゲートウェイに別々に接続される、または2つ以上のリンクを使用することによってゲートウェイとコントローラとに別々に接続される。このようにして、エリアにおけるゲートウェイ全体が不良である、もしくは故障するとき、エリアにおけるコントローラ全体が不良である、もしくは故障するとき、またはエリアにおけるゲートウェイに接続された電子モジュール全体が不良である、もしくは故障するとき、またはリンクが異常であるとき、冗長接続として働く別のリンクが、なおも正常な通信を実装することができる。2リンク冗長性バックアップは、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに向上させる。 During implementation of this embodiment of the invention, electronic modules in the area that implement the same or similar functions (sensors, actuators, combinations of sensors and actuators, etc.) may be separately connected to or connected to different gateways. The gateway and controller are connected separately by using two or more links. In this way, when the entire gateway in the area is bad or fails, when the entire controller in the area is bad or fails, or when the entire electronic module connected to the gateway in the area is bad or bad. In the event of a failure, or if the link is abnormal, another link that acts as a redundant connection can still implement good communication. Two-link redundancy backup further enhances vehicle driving safety, reliability, and robustness.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、少なくとも2つの通信エンドポイントは、車両の同じエリアに設置され、同じエリアは、以下のうちの1つである。車両の左前部エリア、車両の右前部エリア、車両の左後部エリア、車両の右後部エリア、車両の前部エリア、車両の中央エリア、車両の後部エリア、車両の左エリア、および車両の右エリア。 According to the first aspect, in a possible embodiment, at least two communication endpoints are installed in the same area of the vehicle, and the same area is one of the following. Vehicle left front area, vehicle right front area, vehicle left rear area, vehicle right rear area, vehicle front area, vehicle center area, vehicle rear area, vehicle left area, and vehicle right area ..

本発明のこの実施形態の実装中、1つのリンクが異常であるとき、別のリンクがなおも適切に作動することができるので、検出および検知能力は、エリアにおいてなおも利用可能である。これは、ゲートウェイが故障する、コントローラが故障する、制御エンドポイントが故障する、または接続ラインが故障するために、エリアにおいて周囲の環境が検知されることができないという「全盲」状態を回避する。このようにして、車両を道路脇に安全に停止するための緊急措置が取られてよく、または、人間によって運転を引き継ぐように自己運転レベルが削減される。冗長性バックアップは、2つ以上のリンクを使用することによって、同じ機能もしくは重複した機能を有する2つ以上の通信エンドポイント上で実施されて、通信エンドポイントの冗長接続設計を実装し、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに向上させる。 During the implementation of this embodiment of the invention, detection and detection capabilities are still available in the area so that when one link is abnormal, another link can still operate properly. This avoids the "blind" condition in which the surrounding environment cannot be detected in the area due to a gateway failure, controller failure, control endpoint failure, or connection line failure. In this way, emergency measures may be taken to safely stop the vehicle on the side of the road, or the level of self-driving is reduced to take over driving by humans. Redundancy backup is performed on two or more communication endpoints with the same or overlapping functions by using two or more links to implement a redundant connection design for the communication endpoints and drive the vehicle. Further improve the safety, reliability, and robustness of the.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される。あるいは、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも1つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも1つの制御デバイスにもまた通信可能に接続される。 According to the first aspect, in a possible embodiment, at least one communication endpoint in a plurality of communication endpoints is separately communicably connected to at least two gateway devices in a plurality of gateway devices. Alternatively, at least one communication endpoint in the plurality of communication endpoints is communicably connected to at least one gateway device in the plurality of gateway devices, and is also communicably connected to at least one control device.

本発明の実施形態によれば、通信エンドポイントは、2つ以上のリンクを使用することによって、異なるゲートウェイに接続される、またはゲートウェイとコントローラとに接続される。このようにして、1つのリンクが異常であるとき、他のリンクがなおも適切に作動することができるので、検出および検知能力は、エリアにおいてなおも利用可能である。これは、ゲートウェイが故障する、コントローラが故障する、制御エンドポイントが故障する、または接続ラインが故障するために、エリアにおいて周囲の環境が検知されることができないという「全盲」状態を回避する。冗長性バックアップは、2つ以上のリンクを使用することによって単一の通信エンドポイント上で実施されて、通信エンドポイントの冗長接続設計を実装し、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに向上させる。 According to an embodiment of the invention, the communication endpoint is connected to different gateways or is connected to the gateway and the controller by using two or more links. In this way, detection and detection capabilities are still available in the area so that when one link is abnormal, the other link can still operate properly. This avoids the "blind" condition in which the surrounding environment cannot be detected in the area due to a gateway failure, controller failure, control endpoint failure, or connection line failure. Redundancy backup is performed on a single communication endpoint by using two or more links to implement a redundant connection design for the communication endpoints, vehicle driving safety, reliability, and robustness. To further improve.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、第1のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第2の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第3の通信リンクを使用することによって第2の通信データの一部またはすべてをルーティングするように、およびローカルルーティングポリシーによって示された第4の通信リンクを使用することによって第2の通信データの一部またはすべてをルーティングするようにさらに構成される。 According to the first aspect, in a possible embodiment, the first gateway device uses the third communication link indicated by the local routing policy when receiving the second communication data of end-to-end communication. To route some or all of the second communication data by doing so, and by using the fourth communication link indicated by the local routing policy to route some or all of the second communication data. Further configured.

言い換えれば、エンドツーエンド通信の一部の通信データについて、通信データのすべてが、ローカルルーティングポリシーによって示された少なくとも2つの通信リンクの各々を使用することによってルーティングされてよい。言い換えれば、通信データは、マルチリンク送信の方式で、異なる通信リンクを使用することによって送信されるように再現される。このようにして、いずれかのリンクが不良であるときも、正常な情報送信が保証されることが可能である。これは、比較的低い通信レイテンシを保証する。 In other words, for some communication data in end-to-end communication, all of the communication data may be routed by using each of at least two communication links indicated by the local routing policy. In other words, the communication data is reproduced as transmitted by using different communication links in a multi-link transmission manner. In this way, it is possible to guarantee normal information transmission even when any of the links is defective. This guarantees relatively low communication latency.

エンドツーエンド通信の一部の通信データについて、通信データは、ローカルルーティングポリシーによって示された少なくとも2つの通信リンクを使用することによって、別々にルーティングされてよい。言い換えれば、通信データの異なる断片が、マルチリンク送信の方式で、異なる通信リンクを使用することによって送信される。具体的には、選択的マルチリンク送信が使用されてよく、高重要度、および/または高優先度、および/または少ない量のデータを有する通信データが選択され、2つ以上のリンクを使用することによって送信される。このようにして、比較的低い通信レイテンシが保証されながら、リンクの通信負荷が削減される。 For some communication data in end-to-end communication, the communication data may be routed separately by using at least two communication links indicated by the local routing policy. In other words, different pieces of communication data are transmitted by using different communication links in a multilink transmission manner. Specifically, selective multi-link transmission may be used, where communication data with high importance and / or high priority and / or a small amount of data is selected and two or more links are used. Is sent by. In this way, the communication load of the link is reduced while guaranteeing a relatively low communication latency.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスにおける1つのゲートウェイデバイスとは、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置され、制御デバイスは、内部ラインを通してゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、制御デバイスは、外部ラインを通して別のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される。 According to the first aspect, in a possible embodiment, the control device and one gateway device in a plurality of gateway devices are combined as the same physical entity or placed in the same physical position, and the control device is. The control device is communicably connected to the gateway device through the internal line and the control device is communicably connected to another gateway device through the external line.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、複数の制御デバイスが存在し、各制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスにおける異なるゲートウェイデバイスとは、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置され、各制御デバイスは、内部ラインを通して、制御デバイスに結合されたゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各制御デバイスは、外部ラインを通して別のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される。 According to the first aspect, in a possible embodiment, there are a plurality of control devices, and each control device and different gateway devices in the plurality of gateway devices are combined as the same physical entity or have the same physical position. Each control device is communicably connected to a gateway device coupled to the control device through an internal line, and each control device is communicably connected to another gateway device through an external line.

本発明の上述した実施形態の実装中、ゲートウェイとコントローラとは、結合される、または同じ物理位置に配置され、その結果、いくつかの物理ケーブルの長さが削減されることが可能であり、いくつかのケーブルが回路基板の内部ケーブルに変換されることさえ可能である。これは、技術的難題およびコストの削減に役立ち、この設計に基づいた車両内通信ネットワークはまた、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を保証し、車、特に自己運転車の安全性を保証するために、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。 During the implementation of the embodiments described above of the present invention, the gateway and controller may be coupled or placed in the same physical location, resulting in a reduction in the length of some physical cables. It is even possible that some cables are converted to internal cables on the circuit board. This helps reduce technical challenges and costs, and the in-vehicle communication network based on this design also guarantees communication functional security, guarantees the robustness, stability, and reliability of the in-vehicle communication network. Redundancy can be provided in terms of architecture and system design to ensure the safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

第1の態様によれば、可能な実施形態において、車両内通信システムは、車両のシャシーに置かれる。たとえば、コントローラおよびゲートウェイは、自動車シャシーに配置されて、車両搭載通信シャシーを形成する。これは、複数の車両モデルへの適応を促進する。 According to the first aspect, in a possible embodiment, the in-vehicle communication system is placed on the chassis of the vehicle. For example, the controller and gateway are located in the vehicle chassis to form a vehicle-mounted communication chassis. This facilitates adaptation to multiple vehicle models.

第2の態様によれば、本発明の実施形態は、複数のゲートウェイデバイスと複数の通信エンドポイントとを含む車両内通信システムを提供する。各ゲートウェイデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも1つの通信エンドポイントに通信可能に接続される。N個のタイプの機能エンティティが、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイス上に分散方式で配置され、N個のタイプの機能エンティティのうちの少なくとも1つは、少なくとも2つのゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイス上に配置され、少なくとも2つのゲートウェイデバイス上に配置された機能エンティティのタイプの合計は、N個のタイプの機能エンティティをカバーし、N≧2であり、複数のゲートウェイデバイスは、第1のゲートウェイデバイスを含む。N個のタイプの機能エンティティは、制御デバイスの機能を実装するように共同して構成され、ここで、制御デバイスの機能は、複数の通信エンドポイントにおける各通信エンドポイントを制御する機能を表す。第1のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第1の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクを使用することによって第1の通信データをルーティングするように、および第1の通信リンクが異常であるとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第2の通信リンクを使用することによって第1の通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成される。 According to a second aspect, an embodiment of the present invention provides an in-vehicle communication system including a plurality of gateway devices and a plurality of communication endpoints. Each gateway device is communicably connected to at least two other gateway devices in the plurality of gateway devices, and each gateway device is communicably connected to at least one communication endpoint. N types of functional entities are distributed on at least two gateway devices in multiple gateway devices, and at least one of the N types of functional entities is each gateway in at least two gateway devices. The sum of the types of functional entities placed on the device and on at least two gateway devices covers N types of functional entities, N ≧ 2, and the plurality of gateway devices is the first. Includes gateway device. N types of functional entities are jointly configured to implement the functionality of the control device, where the functionality of the control device represents the ability to control each communication endpoint at a plurality of communication endpoints. When the first gateway device receives the first communication data of end-to-end communication, it routes the first communication data by using the first communication link indicated by the local routing policy. And when the first communication link is abnormal, it is configured to route some or all of the first communication data by using the second communication link indicated by the local routing policy.

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも1つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと少なくとも2つのゲートウェイデバイスの任意の機能エンティティとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと少なくとも2つのゲートウェイデバイスの任意の機能エンティティとの間の通信。 End-to-end communication includes at least one of the following: Communication between at least two communication endpoints on multiple communication endpoints, communication between at least two gateway devices on multiple gateway devices, any communication endpoint on multiple communication endpoints and at least two gateway devices. Communication with any functional entity, and communication between any gateway device in multiple gateway devices and any functional entity of at least two gateway devices.

機能エンティティがソフトウェア形式(たとえば、機能モジュール)であるとき、たとえば、ソフトウェアのコードは、ゲートウェイのチップの中に構成されてよい。機能エンティティがハードウェア形式であるとき、たとえば、このハードウェアエンティティは、ゲートウェイのチップ/回路に結合されてよい。 When a functional entity is in software form (eg, a functional module), for example, the software code may be configured within a gateway chip. When a functional entity is in hardware form, for example, this hardware entity may be coupled to a gateway chip / circuit.

この設計に基づいた車両内通信ネットワークにおいて、ゲートウェイと、コントローラのいくつかの機能モジュールとは、一緒に結合される、または同じ物理位置に配置されることを知ることができる。これは、ゲートウェイ間での違いを削減し、コントローラの再使用度合いを増加させ、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を向上させることに役立つ。車両内通信ネットワークはまた、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。ネットワーク送信能力を提供することに加えて、通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、車両内通信ネットワークは、ゲートウェイが異常であるときにコントローラの論理機能が適切に起動することを保証することができ、その結果、通信機能セキュリティがさらに保証され、車、特に自己運転車の安全性がさらに向上される。 In an in-vehicle communication network based on this design, it can be seen that the gateway and some functional modules of the controller are coupled together or placed in the same physical location. This helps reduce differences between gateways, increase controller reuse, and improve vehicle communication security, robustness, stability, and reliability. In-vehicle communication networks can also provide redundancy in terms of architecture and system design. In addition to providing network transmission capability, the in-vehicle communication network should properly activate the controller's logical functions when the gateway is abnormal when the communication endpoint, gateway, interface, or link is abnormal. As a result, the security of the communication function is further guaranteed, and the safety of the vehicle, especially the self-driving vehicle, is further improved.

第2の態様によれば、可能な実施形態において、各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電子制御ユニットのうちの少なくとも1つを含む。 According to the second aspect, in a possible embodiment, each communication endpoint comprises at least one of a sensor and an electronic control unit of an actuator.

第2の態様によれば、可能な実施形態において、複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、そのゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成する。あるいは、各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワークを形成する。 According to the second aspect, in a possible embodiment, each gateway device in a plurality of gateway devices is connected in series to a gateway device adjacent to the gateway device to form a ring communication network. Alternatively, each gateway device is separately communicably connected to all other gateway devices to form a mesh communication network.

第2の態様によれば、可能な実施形態において、第1のゲートウェイデバイスのローカルルーティングポリシーは、車両内通信システムのネットワークトポロジおよびエンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて判定される。 According to the second aspect, in a possible embodiment, the local routing policy of the first gateway device is determined based on the network topology of the in-vehicle communication system and the route target of end-to-end communication.

第2の態様によれば、可能な実施形態において、第1の通信リンクが異常であることは、具体的には、以下のうちの少なくとも1つを含む。第1の通信リンクが故障する、第1の通信リンクが輻輳する、および第1の通信リンクの一部の機能が故障する。 According to the second aspect, in a possible embodiment, the abnormality of the first communication link specifically includes at least one of the following: The first communication link fails, the first communication link becomes congested, and some functions of the first communication link fail.

第2の態様によれば、可能な実施形態において、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有し、ここで、少なくとも2つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される、または、少なくとも2つの通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントが、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも1つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも2つの通信エンドポイントにおける別の通信エンドポイントが、少なくとも1つの制御デバイスに通信可能に接続される。 According to the second aspect, in a possible embodiment, at least two communication endpoints in a plurality of communication endpoints have the same function or overlapping functions, where at least two communication endpoints are different. Separately communicable to the gateway device, or at least one communication endpoint at at least two communication endpoints communicable to at least one gateway device at multiple gateway devices, at least two communications Another communication endpoint at the endpoint is communicably connected to at least one control device.

あるいは、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される、または、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも1つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも1つの制御デバイスにもまた通信可能に接続される。 Alternatively, at least one communication endpoint in the plurality of communication endpoints is separately communicable to at least two gateway devices in the plurality of gateway devices, or at least one communication endpoint in the plurality of communication endpoints. Is communicably connected to at least one gateway device in the plurality of gateway devices and is also communicably connected to at least one control device.

第2の態様の可能な実施形態の特定の内容については、第1の態様において説明された車両内通信システムの関連した説明への参照が行われることが留意されるべきである。詳細は、本明細書において再度説明されない。 It should be noted that with respect to the particular content of the possible embodiments of the second aspect, references are made to the relevant description of the in-vehicle communication system described in the first aspect. Details are not described again herein.

第3の態様によれば、本発明の実施形態は、車両内通信方法を提供する。方法は、第1の態様において説明された車両内通信システムに適用される。方法は、以下を含む。第1のデバイスは、エンドツーエンド通信の第1の通信データを受信し、第1のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクが異常であるかどうかを検出し、第1の通信リンクが正常であることを検出するとき、第1のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクを使用することによって第1の通信データをルーティングし、または、第1の通信リンクが異常であることを検出するとき、第1のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第2の通信リンクを使用することによって第1の通信データの一部またはすべてをルーティングする。 According to a third aspect, an embodiment of the present invention provides an in-vehicle communication method. The method applies to the in-vehicle communication system described in the first aspect. The method includes: The first device receives the first communication data of end-to-end communication, the first device detects whether the first communication link indicated by the local routing policy is abnormal, and the first. When detecting that the communication link is normal, the first device routes the first communication data by using the first communication link indicated by the local routing policy, or the first. When detecting that the communication link is abnormal, the first device routes some or all of the first communication data by using the second communication link indicated by the local routing policy.

第1のデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または少なくとも1つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスである。 The first device is any gateway device in a plurality of gateway devices, or any control device in at least one control device.

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも1つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。 End-to-end communication includes at least one of the following: Communication between at least two communication endpoints on multiple communication endpoints, communication between at least two gateway devices on multiple gateway devices, between any communication endpoint and control device on multiple communication endpoints. Communication, and communication between any gateway device and control device in multiple gateway devices.

第4の態様によれば、本発明の実施形態は、別の車両内通信方法を提供する。方法は、第2の態様において説明された車両内通信システムに適用される。方法は、以下を含む。第1のデバイスは、エンドツーエンド通信の第1の通信データを受信し、第1のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクが異常であるかどうかを検出し、第1の通信リンクが正常であることを検出するとき、第1のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクを使用することによって第1の通信データをルーティングし、または、第1の通信リンクが異常であることを検出するとき、第1のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第2の通信リンクを使用することによって第1の通信データの一部またはすべてをルーティングする。 According to a fourth aspect, embodiments of the present invention provide another in-vehicle communication method. The method applies to the in-vehicle communication system described in the second aspect. The method includes: The first device receives the first communication data of end-to-end communication, the first device detects whether the first communication link indicated by the local routing policy is abnormal, and the first. When detecting that the communication link is normal, the first device routes the first communication data by using the first communication link indicated by the local routing policy, or the first. When detecting that the communication link is abnormal, the first device routes some or all of the first communication data by using the second communication link indicated by the local routing policy.

第1のデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または少なくとも1つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスである。 The first device is any gateway device in a plurality of gateway devices, or any control device in at least one control device.

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも1つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。 End-to-end communication includes at least one of the following: Communication between at least two communication endpoints on multiple communication endpoints, communication between at least two gateway devices on multiple gateway devices, between any communication endpoint and control device on multiple communication endpoints. Communication, and communication between any gateway device and control device in multiple gateway devices.

第5の態様によれば、本発明の実施形態は、車両内通信デバイスを提供する。デバイスは、具体的には、第1のデバイスであり、第1のデバイスは、第1の態様による車両内通信システムにおける複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、もしくは少なくとも1つの制御デバイスにおける任意の制御デバイス、または、第2の態様による車両内通信システムにおける複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、もしくは少なくとも1つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスである。 According to a fifth aspect, an embodiment of the present invention provides an in-vehicle communication device. The device is specifically a first device, wherein the first device is any gateway device in a plurality of gateway devices in an in-vehicle communication system according to the first aspect, or any one in at least one control device. A control device, or any gateway device in a plurality of gateway devices in an in-vehicle communication system according to a second aspect, or any control device in at least one control device.

デバイスは、メモリと、通信インターフェースと、メモリおよび通信インターフェースに結合されたプロセッサとを含む。メモリは、命令を記憶するように構成され、プロセッサは、命令を実行するように構成され、通信インターフェースは、プロセッサの制御下で、車両内通信システムにおける別のデバイスと通信するように構成される。プロセッサは、具体的には、命令を実行するとき、第3の態様または第4の態様による方法におけるステップを実施するように構成される。 The device includes a memory, a communication interface, and a processor coupled to the memory and the communication interface. The memory is configured to store the instruction, the processor is configured to execute the instruction, and the communication interface is configured to communicate with another device in the in-vehicle communication system under the control of the processor. .. Specifically, the processor is configured to perform the steps in the method according to the third or fourth aspect when executing the instruction.

第6の態様によれば、本発明の実施形態は、不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体を提供する。コンピュータ可読ストレージ媒体は、第3の態様または第4の態様による方法を実装するコードを記憶するように構成される。プログラムコードがコンピュータによって実行されるとき、コンピュータは、第3の態様または第4の態様において説明された方法を実装するように構成される。 According to a sixth aspect, embodiments of the present invention provide a non-volatile computer readable storage medium. The computer-readable storage medium is configured to store code that implements the method according to the third or fourth aspect. When the program code is executed by the computer, the computer is configured to implement the method described in the third or fourth aspect.

第7の態様によれば、本発明の実施形態は、コンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品は、プログラム命令を含む。コンピュータプログラム製品がコンピュータによって実行されるとき、コンピュータは、第3の態様または第4の態様において説明された方法を実施する。コンピュータプログラム製品は、ソフトウェアインストールパッケージであってよい。第3の態様または第4の態様の設計において提供された方法が使用される必要があるとき、コンピュータプログラム製品は、第3の態様または第4の態様において説明された方法を実装するために、コンピュータ上でダウンロードされ、実行されてよい。 According to a seventh aspect, embodiments of the present invention provide computer program products. Computer program products include program instructions. When the computer program product is run by the computer, the computer implements the method described in the third or fourth aspect. The computer program product may be a software installation package. When the method provided in the design of the third or fourth aspect needs to be used, the computer program product is to implement the method described in the third or fourth aspect. It may be downloaded and run on your computer.

本発明において提供された車両内通信ネットワークアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することが可能であることを理解することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス(たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ)は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な/最短な通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。ゲートウェイ、コントローラ、通信エンドポイント、インターフェース、または接続ラインが異常であるとき、ネットワーク送信能力が提供されることが可能である。これは、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性を向上させる。 It can be understood that the in-vehicle communication network architecture provided in the present invention can provide redundancy in terms of architecture and system design. In the normal case, the device (eg, gateway or controller) in the in-vehicle communication network may select the best / shortest communication link based on the network topology to implement the communication, and as a result, with the gateway. Communication requirements for low latency transmission can be guaranteed between the controller and the gateway. When a gateway, controller, communication endpoint, interface, or connection line is abnormal, network transmission capability can be provided. This guarantees communication function security, improves the robustness, stability, and reliability of the in-vehicle communication network, and improves the safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

本発明の実施形態における技術的解決策、または背景技術において説明された解決策をより明確に説明するために、以下は、本発明の実施形態または背景技術における添付の図面を説明する。 In order to more clearly illustrate the technical solutions in the embodiments of the present invention, or the solutions described in the background art, the following will describe the accompanying drawings in the embodiments or background techniques of the present invention.

既存の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of an existing in-vehicle communication system. 本発明の実施形態によるコントローラ、ゲートウェイ、および通信エンドポイントの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a controller, a gateway, and a communication endpoint according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of the in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるスターネットワークの概略図である。It is a schematic diagram of the star network by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるリングネットワークの概略図である。It is a schematic diagram of the ring network by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態による通信エンドポイントの冗長性バックアップを実装するシナリオの例示的な図である。It is an exemplary figure of the scenario which implements the redundancy backup of the communication endpoint by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による通信エンドポイントの冗長性バックアップを実装する別のシナリオの例示的な図である。It is an exemplary diagram of another scenario that implements the redundancy backup of the communication endpoint according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるメッシュネットワークの概略図である。It is a schematic diagram of the mesh network by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。It is a schematic architecture diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of this invention. 本発明の実施形態による車両内通信方法の概略流れ図である。It is a schematic flow chart of the communication method in a vehicle by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるデバイスの概略構造図である。It is a schematic structural drawing of the device by embodiment of this invention.

以下は、本発明の実施形態を、本発明の実施形態における添付の図面を参照して説明する。本発明の実施形態において使用される用語は、本発明の特定の実施形態を明らかにするためにのみ使用され、本発明を限定することは意図されていない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in the embodiments of the present invention. The terms used in embodiments of the invention are used only to clarify specific embodiments of the invention and are not intended to limit the invention.

機能セキュリティは、自動車上で、それが高速運転状態にあるときに高度に要求される。自動車、特に、コネクテッドカー(connected car)、インテリジェントカー(smart/intelligent car)、デジタルカー(digital car)、無人車(unmanned car、ドライバーレスカー、パイロットレスカー/自動車)、および車両のインターネット(Internet of vehicles、IoV)などの、先進運転支援システム(Advanced Driver Assistant System、ADAS)をサポートするもの、またはさらに自律車両(AV)は、手動運転から自動運転へと転換され、車両内ネットワーク上で機能セキュリティが高度に要求される。特に自己運転車の場合、電気/電子制御ユニットが重要であるために、車両内通信ネットワークは、ISO26262において規定された最も高いASIL-D標準を満たす必要がある。機能セキュリティ設計は、R&Dコンセプトおよびシステム設計段階において考えられる必要がある。 Functional security is highly demanded on the vehicle when it is in high speed driving conditions. Automotive, especially connected car, smart / intelligent car, digital car, unmanned car, driverless car, pilotless car / car, and internet of vehicles (Internet) Those that support Advanced Driver Assistance Systems (ADAS), such as of properties, IoV), or even autonomous vehicles (AV), will be transformed from manual driving to autonomous driving and will function on the in-vehicle network. High security is required. Especially in the case of self-driving vehicles, the in-vehicle communication network needs to meet the highest ASIL-D standard specified in ISO 26262 because of the importance of the electric / electronic control unit. Functional security design needs to be considered at the R & D concept and system design stages.

既存の車両内通信ネットワークは、通常、主要な接続技術としてのECU制御バスに基づいた分散ネットワークアーキテクチャを有する。図1は、既存の車両内通信ネットワークの設計解決策を示す。図1に示されるように、自動車は、物理位置に基づいて、少なくとも5つの制御エリア(左前部エリア、右前部エリア、左後部エリア、右後部エリア、および中央エリア)に分割される。車両内通信ネットワークシステムは、対応して、少なくとも5つのエリアコントローラと、少なくとも5つのサブコントローラとを含む。各エリアコントローラは、自動車の異なる制御エリアに置かれ、周囲のエリアコントローラ(たとえば、左前部エリア、右前部エリア、左後部エリア、および右後部エリアにおけるエリアコントローラ)が、中央エリアにおけるコントローラに別々に接続される。各エリアコントローラは、少なくとも1つのサブコントローラ(図1には図示されず)に対応し、対応するエリアコントローラが設置される制御エリアに設定される。各制御エリアにおけるサブコントローラは、制御エリアにおけるエリアコントローラに検出信号を提供するように、およびエリアの制御信号に基づいて制御エリアにおけるさまざまなタイプのアクチュエータを制御するように構成される。 Existing in-vehicle communication networks typically have a distributed network architecture based on ECU control buses as the primary connection technique. FIG. 1 shows a design solution for an existing in-vehicle communication network. As shown in FIG. 1, the vehicle is divided into at least five control areas (left front area, right front area, left rear area, right rear area, and center area) based on physical position. The in-vehicle communication network system corresponds to include at least five area controllers and at least five sub-controllers. Each area controller is located in a different control area of the vehicle, with surrounding area controllers (eg, area controllers in the left front area, right front area, left rear area, and right rear area) separately into controllers in the central area. Be connected. Each area controller corresponds to at least one subcontroller (not shown in FIG. 1) and is set in the control area where the corresponding area controller is installed. The sub-controller in each control area is configured to provide a detection signal to the area controller in the control area and to control different types of actuators in the control area based on the area control signal.

しかしながら、理論上、コントローラのチップ、ケーブル、インターフェース、およびコネクタなどの電子コンポーネントが行き当たりばったり故障することがあり、またはさまざまなタイプの電子コンポーネントが衝撃中、緩み、切断され、もしくは損傷されることがあり、または一部の電子コンポーネントが車の衝突の後で、不良である、もしくは損傷されることがある。これらの可能性は、車両内ネットワーク通信の中断、または一部の車両機能への損傷をもたらし、安全性問題、または車、特に自己運転車の運転事故さえも容易にもたらすことがある。 However, in theory, electronic components such as controller chips, cables, interfaces, and connectors can hit or fail, or different types of electronic components can be impacted, loosened, cut, or damaged. Or some electronic components may be defective or damaged after a car collision. These possibilities can result in disruption of in-vehicle network communication, or damage to some vehicle functions, and can easily lead to safety issues, or even driving accidents in vehicles, especially self-driving vehicles.

車、特に自己運転車の安全性を向上させるために、本発明の実施形態は、いくつかの新しい車両内通信ネットワークを提供して、上述した技術的問題の解決に役立てる。したがって、低レイテンシの、堅牢な、安定した、信頼できる通信は、車両運転中に保証されることが可能であり、車両内通信ネットワークにおける運転安全性は、保証されることが可能である。車両内通信ネットワークは、主に、車両内有線通信ネットワーク、特に、自己運転車の車両内通信ネットワークである。 In order to improve the safety of vehicles, especially self-driving vehicles, embodiments of the present invention provide some new in-vehicle communication networks to help solve the technical problems mentioned above. Therefore, low latency, robust, stable, reliable communication can be guaranteed while the vehicle is driving, and driving safety in the in-vehicle communication network can be guaranteed. The in-vehicle communication network is mainly an in-vehicle wired communication network, particularly an in-vehicle communication network for a self-driving vehicle.

図2を参照すると、本発明の実施形態において、車両内通信ネットワークにおけるデバイスは、少なくとも複数の通信エンドポイントと、複数のゲートウェイデバイスと、制御デバイスとを含む。 Referring to FIG. 2, in the embodiment of the present invention, the device in the in-vehicle communication network includes at least a plurality of communication endpoints, a plurality of gateway devices, and a control device.

(1)この明細書における通信エンドポイントは、車両にあって、通信機能を有し、環境を検出する、または特定の機能を実施することができる機能デバイスを示す。車両は、複数の通信エンドポイントを含んでよく、通信エンドポイントは、ゲートウェイデバイス(略してゲートウェイと呼ばれてよい)または制御デバイス(略してコントローラと呼ばれてよい)に通信可能に接続される。 (1) The communication endpoint in this specification refers to a functional device in a vehicle that has a communication function and is capable of detecting an environment or performing a specific function. The vehicle may include multiple communication endpoints, which are communicably connected to a gateway device (may be referred to as a gateway for short) or a control device (may be abbreviated as a controller). ..

通信エンドポイントは、たとえば、センサであってよい。センサは、環境の関連データを収集するように構成される。センサは、たとえば、車両における、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波レーダ、カメラ、測位システム(たとえば、GPSもしくはbeidou測位システム)、慣性センサ、速度センサ、加速度センサ、湿度センサ、光強度センサであってよい。センサの特定のタイプおよび特定の数量は、本発明において限定されない。 The communication endpoint may be, for example, a sensor. Sensors are configured to collect relevant data about the environment. Sensors are, for example, millimeter wave radars, laser radars, ultrasonic radars, cameras, positioning systems (eg GPS or satellite positioning systems), inertial sensors, speed sensors, acceleration sensors, humidity sensors, light intensity sensors in vehicles. It's okay. The particular type and quantity of sensors is not limited in the present invention.

通信エンドポイントは、たとえば、車両におけるアクチュエータの電気制御ユニット(Electric Control Unit、ECU)であってよい。ECUは、通常、車両にあって、計算および制御機能を有し、1つの機能または複数の機能を制御し、アクチュエータまたは別の制御されたコンポーネントに情報もしくはコマンドを送る電子ユニットである。ECUは、たとえば、サーボモータのECU、液圧デバイスのECU、または専用システムのECUであってよい。専用システムは、たとえば、アンチロック制動システム(Anti-lock Braking System、ABS)または電子安定化プログラム(Electronic Stability Program、ESP)である。さまざまなECUは、これ以降、略してアクチュエータと呼ばれ、アクチュエータの特定のタイプおよび特定の数量は、本発明において限定されない。 The communication endpoint may be, for example, an electric control unit (ECU) of an actuator in a vehicle. An ECU is an electronic unit, typically in a vehicle, that has computational and control functions, controls one or more functions, and sends information or commands to an actuator or another controlled component. The ECU may be, for example, an ECU of a servomotor, an ECU of a hydraulic device, or an ECU of a dedicated system. The dedicated system is, for example, an anti-lock braking system (ABS) or an electronic stabilization program (ESP). The various ECUs are hereafter referred to as actuators for short, and the particular type and quantity of actuators are not limited in this invention.

(2)この明細書におけるゲートウェイデバイスは、略してゲートウェイと呼ばれる。ゲートウェイは、車両内通信ネットワークにおけるエンドツーエンド通信の通信データのルートスイッチング機能を担う。ゲートウェイは、たとえば、スイッチまたはルータであってよい。複数のゲートウェイが存在し、ゲートウェイは、車両における異なる位置に配置されてよい。本発明のこの実施形態において、ゲートウェイは、独立して配置されてもよいし、またはコントローラと統合されて一緒に配置されてもよい。 (2) The gateway device in this specification is abbreviated as a gateway. The gateway is responsible for the route switching function of communication data for end-to-end communication in the in-vehicle communication network. The gateway may be, for example, a switch or a router. There are multiple gateways, which may be located at different locations in the vehicle. In this embodiment of the invention, the gateways may be arranged independently or integrated with the controller and arranged together.

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも1つを含む。すなわち、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。 End-to-end communication includes at least one of the following: That is, communication between at least two communication endpoints in a plurality of communication endpoints, communication between at least two gateway devices in a plurality of gateway devices, communication between any communication endpoint and a control device in a plurality of communication endpoints. Communication between, and communication between any gateway device and control device in multiple gateway devices.

(3)この明細書における制御デバイスは、略してコントローラと呼ばれてよい。コントローラは、1つまたは複数の中央処理ユニット(Central Processing Unit、CPU)を含んでよい。CPUは、シングルコアCPUであってもよいし、またはマルチコアCPUであってもよい。コントローラは、たとえば、車両内コンピューティングプラットフォーム、車両内コンピュータ、ドメインコントローラ、またはマルチドメインコントローラ(たとえば、自己運転コントローラもしくは情報エンターテインメントコントローラ)であってよい。コントローラは、車両関連機能の、データ計算、融合、記憶、意思決定(decision making)などを担う。コントローラは、各通信エンドポイントを制御するように構成されてよい。制御は、いくつかのセンサのプローブデータを受信し、処理すること、いくつかのアクチュエータのプローブデータを受信し、処理すること、制御命令に従っていくつかのアクチュエータを制御すること、および制御命令に従っていくつかのセンサを制御することとして表されてよい。自己運転においては、車両のインテリジェント運転、インテリジェントコックピット、および車両制御などの機能が実装されてよい。本発明のこの実施形態において、コントローラは、独立して配置されてもよいし、またはゲートウェイと統合されて一緒に配置されてもよいし、または分散方式において異なるゲートウェイ上に配置されてもよい。 (3) The control device in this specification may be abbreviated as a controller. The controller may include one or more central processing units (Central Processing Units, CPUs). The CPU may be a single-core CPU or a multi-core CPU. The controller may be, for example, an in-vehicle computing platform, an in-vehicle computer, a domain controller, or a multi-domain controller (eg, a self-driving controller or an information entertainment controller). The controller is responsible for data calculation, fusion, storage, decision making, and the like of vehicle-related functions. The controller may be configured to control each communication endpoint. Control receives and processes probe data from some sensors, receives and processes probe data from some actuators, controls some actuators according to control instructions, and how many according to control instructions. It may be expressed as controlling the sensor. In self-driving, functions such as intelligent driving of the vehicle, intelligent cockpit, and vehicle control may be implemented. In this embodiment of the invention, the controllers may be placed independently, integrated with the gateway and placed together, or placed on different gateways in a distributed fashion.

特定の適用シナリオにおいて、通信エンドポイント、ゲートウェイ、またはコントローラが異常(たとえば、故障もしくは不良)であることがあり、通信リンクにおける接続ライン、ケーブル、またはインターフェースが異常(たとえば、故障、不良、輻輳、もしくは切断)であることがあると理解され得る。図2に示されるように、センサ/アクチュエータとゲートウェイとの間の接続、センサ/アクチュエータとコントローラとの間の接続、ゲートウェイ1とゲートウェイ2との間の接続、またはゲートウェイ1とコントローラとの間の接続が異常なことがあり、ゲートウェイ1およびゲートウェイ2が不良であることがあり、1つもしくは複数のセンサまたはアクチュエータが不良であることがあり、コントローラのチップでさえ異常なことがある。これらの例外は、さまざまな理由によってもたらされることがあり、たとえば、デバイス/ライン/インターフェースが老朽化する、複合的な通信シナリオによってライン輻輳がもたらされることがある、および車両の走行中の衝突/衝撃によって電子コンポーネントの緩み/落下/損傷/切断がもたらされることがある。 In certain application scenarios, the communication endpoint, gateway, or controller may be abnormal (eg, failed or defective) and the connection line, cable, or interface on the communication link is abnormal (eg, failed, defective, congested,). Or it can be understood that it may be a disconnection). As shown in FIG. 2, the connection between the sensor / actuator and the gateway, the connection between the sensor / actuator and the controller, the connection between the gateway 1 and the gateway 2, or the connection between the gateway 1 and the controller. The connection may be abnormal, the gateway 1 and gateway 2 may be defective, one or more sensors or actuators may be defective, and even the chip of the controller may be abnormal. These exceptions can be brought about for a variety of reasons, such as aging devices / lines / interfaces, complex communication scenarios that can lead to line congestion, and collisions / while the vehicle is in motion. Impact can result in loosening / falling / damage / cutting of electronic components.

以下は、本発明の実施形態において提供されるいくつかの車両内通信システムの特定の設計を詳細に説明する。 The following describes in detail certain designs of some in-vehicle communication systems provided in embodiments of the present invention.

最初に、図3は、本発明の実施形態による車両内通信システムの概略構造図である。車両内通信システムは、車両のシャシーに置かれてよい(たとえば、複数の車両モデルへの適応を促進するために、コントローラおよびゲートウェイが車両のシャシーに配置されて、車両内通信シャシーを形成する)。車両内通信システムは、少なくとも1つの制御デバイス(図3において、1つの制御デバイスが例として使用されている)と、複数のゲートウェイ(図3において、ゲートウェイ1、ゲートウェイ2、ゲートウェイ3、およびゲートウェイ4が例として使用されている)と、複数の通信エンドポイントとを含む。各ゲートウェイデバイスは、1つまたは複数の通信エンドポイントに通信可能に接続されてよく、制御デバイスは、1つまたは複数の通信エンドポイントに通信可能に接続されてよい。図3は、ゲートウェイ1およびゲートウェイ2に接続された複数のセンサおよび複数のアクチュエータの例を示しているにすぎないことが留意されるべきである。各ゲートウェイおよび各コントローラに接続されるセンサ/アクチュエータの数量、タイプ、ならびに配置位置は、本発明において限定されない。加えて、この明細書において言及される「複数のゲートウェイ」は、車両に実際に配置されたすべてのゲートウェイであってもよいし、または車両に実際に配置されたすべてのゲートウェイのうちのいくつかであってもよい。 First, FIG. 3 is a schematic structural diagram of an in-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention. The in-vehicle communication system may be placed in the vehicle chassis (eg, controllers and gateways are placed in the vehicle chassis to facilitate adaptation to multiple vehicle models to form an in-vehicle communication chassis). .. The in-vehicle communication system includes at least one control device (one control device is used as an example in FIG. 3) and a plurality of gateways (in FIG. 3, gateway 1, gateway 2, gateway 3, and gateway 4). Is used as an example) and includes multiple communication endpoints. Each gateway device may be communicably connected to one or more communication endpoints and the control device may be communicably connected to one or more communication endpoints. It should be noted that FIG. 3 only shows an example of a plurality of sensors and a plurality of actuators connected to the gateway 1 and the gateway 2. The quantity, type, and placement position of sensors / actuators connected to each gateway and each controller is not limited in the present invention. In addition, the "multiple gateways" referred to herein may be all gateways actually deployed in the vehicle, or some of all gateways actually deployed in the vehicle. May be.

各ゲートウェイは、コントローラに通信可能に接続され、各ゲートウェイは、コントローラに接続されてスターネットワークを形成する。図4aに示されるように、ゲートウェイ1、ゲートウェイ2、ゲートウェイ3、およびゲートウェイ4は、コントローラに別々に接続されて、スター通信ネットワーク(略してスターネットワーク)を形成する。正常なケースにおいて(例外が生じない)、各ゲートウェイとコントローラとの間の接続(スターネットワーク)は、ゲートウェイとコントローラとの間のデータ通信のために主に使用される。ゲートウェイとコントローラとの間の通信データは、収束する方式でゲートウェイにアクセスするセンサまたはアクチュエータによって送られてよく、またはゲートウェイによって生成されるサービスデータもしくは制御データであってよく、またはセンサ、アクチュエータ、もしくはゲートウェイのためにコントローラによって生成されるサービスデータもしくは制御データであってよく、またはエンドツーエンド通信のものであり、二次的通信リンクによって転送される任意の通信データであり得る。 Each gateway is communicably connected to the controller, and each gateway is connected to the controller to form a star network. As shown in FIG. 4a, the gateway 1, gateway 2, gateway 3, and gateway 4 are separately connected to the controller to form a star communication network (abbreviated as star network). In the normal case (with no exceptions), the connection between each gateway and the controller (star network) is primarily used for data communication between the gateway and the controller. Communication data between the gateway and the controller may be sent by sensors or actuators that access the gateway in a convergent manner, or may be service or control data generated by the gateway, or sensors, actuators, or It may be service or control data generated by the controller for the gateway, or it may be of end-to-end communication and may be any communication data transferred by a secondary communication link.

各ゲートウェイはまた、2つの隣接するゲートウェイに接続されて、リングネットワークを形成する。図4bに示されるように、ゲートウェイ1、ゲートウェイ2、ゲートウェイ3、およびゲートウェイ4は、ヘッドトゥテールの方式で接続されて、リング通信ネットワーク(略してリングネットワーク)を形成する。正常なケースにおいて、ゲートウェイの間の接続(リングネットワーク)は、異なるゲートウェイの間のデータ通信のために主に使用される。ゲートウェイの間の通信データは、収束する方式でゲートウェイにアクセスするセンサまたはアクチュエータによって送られてよく、またはゲートウェイによって生成されるサービスデータもしくは制御データであってよく、またはエンドツーエンド通信のものであり、二次的通信リンクによって転送される任意の通信データであり得る。 Each gateway is also connected to two adjacent gateways to form a ring network. As shown in FIG. 4b, the gateway 1, the gateway 2, the gateway 3, and the gateway 4 are connected in a head-to-tail manner to form a ring communication network (abbreviated as a ring network). In the normal case, the connection between gateways (ring network) is mainly used for data communication between different gateways. Communication data between gateways may be sent by sensors or actuators that access the gateway in a convergent manner, or may be service or control data generated by the gateway, or may be end-to-end communication. , Can be any communication data transferred by a secondary communication link.

通信エンドポイント(センサ/アクチュエータ)とゲートウェイとの間の通信接続は有線接続または無線接続であってよく、通信エンドポイント(センサ/アクチュエータ)とコントローラとの間の通信接続は有線接続または無線接続であってよく、ゲートウェイの間の通信接続は有線接続であってよく、およびゲートウェイとコントローラとの間の通信接続は有線接続であってよく、有線接続はたとえば、ケーブル接続またはバス接続であり得る。たとえば、図3において、リンク5、リンク6、リンク7、およびリンク8は、それぞれゲートウェイの間の有線接続を表し、ならびにリンク1、リンク2、リンク3、およびリンク4は、それぞれゲートウェイとコントローラとの間の有線接続を表す。 The communication connection between the communication endpoint (sensor / actuator) and the gateway may be a wired or wireless connection, and the communication connection between the communication endpoint (sensor / actuator) and the controller may be a wired or wireless connection. The communication connection between the gateways may be a wired connection, the communication connection between the gateway and the controller may be a wired connection, and the wired connection may be, for example, a cable connection or a bus connection. For example, in FIG. 3, link 5, link 6, link 7, and link 8 represent a wired connection between gateways, respectively, and link 1, link 2, link 3, and link 4 represent a gateway and a controller, respectively. Represents a wired connection between.

たとえば、正常なケースにおいて、ゲートウェイ1に接続された複数の通信エンドポイント内の自己運転センサ(たとえば、カメラ)は、画像および/または点群データおよび/またはオブジェクトデータを生成し得る。画像および/または点群データおよび/またはオブジェクトデータは、ゲートウェイ1に集約され、次いでゲートウェイ1は、画像および/または点群データおよび/またはオブジェクトデータを、ゲートウェイ1とコントローラとの間の接続(リンク1)を使用することによって、コントローラに送る。コントローラは制御情報を返し得る。制御情報は、カメラの動作パラメータを調整するために、ゲートウェイ1とコントローラとの間の接続(リンク1)、およびゲートウェイ1とカメラとの間の接続を使用することによってカメラに送られる。 For example, in a normal case, a self-driving sensor (eg, a camera) in multiple communication endpoints connected to gateway 1 may generate image and / or point cloud data and / or object data. The image and / or point group data and / or object data is aggregated in gateway 1, which then connects the image and / or point group data and / or object data to the connection (link) between the gateway 1 and the controller. Send to the controller by using 1). The controller may return control information. Control information is sent to the camera by using the connection between the gateway 1 and the controller (link 1) and the connection between the gateway 1 and the camera to adjust the operating parameters of the camera.

別の例の場合、正常なケースにおいて、コントローラは自己運転コントローラであると想定され、コントローラは、制動コマンドを、ゲートウェイ1に接続された複数の通信エンドポイント内のブレーキ制御ECUに送る。制動コマンドは、コントローラとゲートウェイ1との間の接続(リンク1)を使用することによって、ゲートウェイ1を通してブレーキ制御ECUに送られる。 In another example, in the normal case, the controller is assumed to be a self-driving controller, which sends a braking command to the brake control ECUs in the plurality of communication endpoints connected to the gateway 1. The braking command is sent to the brake control ECU through the gateway 1 by using the connection (link 1) between the controller and the gateway 1.

別の例の場合、正常なケースにおいて、ゲートウェイ1に接続された複数の通信エンドポイント内に加速度センサがあり、およびゲートウェイ4に接続された複数の通信エンドポイント内に車両安定化システムのための専用ECUがある。車両安定化システムのための専用ECUは、加速度センサについての情報を必要とする。加速度センサについての情報は、ゲートウェイ1に送られ、次いでゲートウェイ1とゲートウェイ4との間の接続(リンク8)を使用することによってゲートウェイ4に送られ、最終的にゲートウェイ4によって車両安定化システムのための専用ECUに送られる。情報はコントローラによって処理される必要はなく、通信はゲートウェイ1およびゲートウェイ4による転送を通して完了される。 In another example, in the normal case, there are accelerometers in multiple communication endpoints connected to gateway 1, and for vehicle stabilization systems in multiple communication endpoints connected to gateway 4. There is a dedicated ECU. Dedicated ECUs for vehicle stabilization systems require information about accelerometers. Information about the accelerometer is sent to gateway 1, then to gateway 4 by using the connection (link 8) between gateway 1 and gateway 4, and finally by gateway 4 of the vehicle stabilization system. Is sent to a dedicated ECU for. The information does not need to be processed by the controller and the communication is completed through the transfer by the gateway 1 and the gateway 4.

別の例の場合、正常なケースにおいて、主レーダセンサ、ならびにゲートウェイ2に接続された複数の通信エンドポイント内の主レーダセンサの目標認識および衝突防止非常ブレーキECUは、非常制動制御メッセージを、ゲートウェイ4に接続された複数の通信エンドポイント内のブレーキ制御ECUに送る必要がある。非常制動制御メッセージは、ゲートウェイ2に送られ、次いでゲートウェイ2とゲートウェイ3との間の接続(リンク6)を使用することによってゲートウェイ3に送られ、次いでゲートウェイ3とゲートウェイ4との間の接続(リンク7)を使用することによってゲートウェイ4に送られ、最終的にゲートウェイ4によってブレーキ制御ECUに送られる。このメッセージもコントローラによって処理される必要はなく、通信は、ゲートウェイ2、ゲートウェイ3、およびゲートウェイ4による転送を通して完了され得る。 In another example, in the normal case, the target recognition and collision prevention emergency brake ECU of the main radar sensor and the main radar sensor in the plurality of communication endpoints connected to the gateway 2 sends an emergency braking control message to the gateway. It is necessary to send to the brake control ECU in the plurality of communication endpoints connected to 4. The emergency braking control message is sent to gateway 2, then to gateway 3 by using the connection between gateway 2 and gateway 3 (link 6), and then the connection between gateway 3 and gateway 4 (link 6). It is sent to the gateway 4 by using the link 7), and finally sent to the brake control ECU by the gateway 4. This message also does not need to be processed by the controller and the communication may be completed through forwarding by gateway 2, gateway 3, and gateway 4.

本発明のこの実施形態において、通信リンク内のいずれかの接続ライン、ケーブル、もしくはインターフェースが異常であるとき、たとえば、ゲートウェイの間の接続が無効である、欠陥がある、混雑している、もしくは切断されているとき、またはゲートウェイとコントローラとの間の接続が無効である、欠陥がある、混雑している、もしくは切断されているとき、スターネットワークおよびリングネットワークは共同して冗長送信を実施し得る。 In this embodiment of the invention, when any connection line, cable, or interface in the communication link is abnormal, for example, the connection between the gateways is invalid, defective, congested, or When disconnected, or when the connection between the gateway and the controller is invalid, defective, congested, or disconnected, the star and ring networks jointly perform redundant transmissions. obtain.

スターネットワーク内のいずれかの接続が異常であるとき、ゲートウェイはローカルルーティングポリシーに従って、通信データをルーティングするために使用される通信リンクを変更し、リングネットワークを通して通信データをルーティングし得る。 When any connection in the star network is abnormal, the gateway may modify the communication link used to route the communication data and route the communication data through the ring network according to the local routing policy.

たとえば、いくつかの通信データに対して、通信データの通信リンクは、「ゲートウェイ1-コントローラ」である。リンク1が異常であるとき、ゲートウェイ1は、たとえば、物理レイヤ、MACレイヤ、またはコンポーネント故障に対して、検出方法に従って、リンク1の故障を検出し得る。次いで、ゲートウェイ1は、ローカルルーティングポリシーに従って、通信リンクを「ゲートウェイ1-ゲートウェイ2-コントローラ」に変更する。このようにして、ゲートウェイ1の通信データは、リンク5およびリンク2を使用することによってコントローラに送られ得る。あるいは、ゲートウェイ1は、通信リンクを「ゲートウェイ1-ゲートウェイ4-コントローラ」に変更し、その結果、ゲートウェイ1の通信データは、リンク8およびリンク4を使用することによってコントローラに送られ得る。 For example, for some communication data, the communication link of the communication data is "gateway 1-controller". When the link 1 is abnormal, the gateway 1 may detect the failure of the link 1 according to the detection method for, for example, a physical layer, a MAC layer, or a component failure. The gateway 1 then changes the communication link to "Gateway 1-Gateway 2-Controller" according to the local routing policy. In this way, the communication data of the gateway 1 can be sent to the controller by using the link 5 and the link 2. Alternatively, the gateway 1 changes the communication link to "gateway 1-gateway 4-controller" so that the communication data of the gateway 1 can be sent to the controller by using the link 8 and the link 4.

リングネットワーク内のいずれかの接続が異常であるとき、ゲートウェイはローカルルーティングポリシーに従って、通信データをルーティングするために使用される通信リンクを変更し、スターネットワークまたはリングネットワークを通して通信データをルーティングし得る。 When any connection in the ring network is abnormal, the gateway may change the communication link used to route the communication data and route the communication data through the star network or the ring network according to the local routing policy.

たとえば、いくつかの通信データに対して、通信データの通信リンクは「ゲートウェイ1-ゲートウェイ2」である。リンク5が異常であるとき、ゲートウェイ1はたとえば、物理レイヤ、MACレイヤ、またはコンポーネント故障に対して、検出方法に従って、リンク5の故障を検出し得る。次いで、ゲートウェイ1は、ローカルルーティングポリシーに従って、通信リンクを「ゲートウェイ1-コントローラ-ゲートウェイ2」に変更する。このようにして、ゲートウェイ1の通信データは、リンク1およびリンク2を使用することによってゲートウェイ2に送られ得る。 For example, for some communication data, the communication link of the communication data is "gateway 1-gateway 2". When the link 5 is abnormal, the gateway 1 may detect the failure of the link 5 according to the detection method for, for example, a physical layer, a MAC layer, or a component failure. The gateway 1 then changes the communication link to "Gateway 1-Controller-Gateway 2" according to the local routing policy. In this way, the communication data of the gateway 1 can be sent to the gateway 2 by using the link 1 and the link 2.

別の例の場合、いくつかの通信データに対して、通信データの通信リンクは「ゲートウェイ1-ゲートウェイ2-ゲートウェイ3」である。リンク5が異常であるとき、ゲートウェイ1はたとえば、物理レイヤ、MACレイヤ、またはコンポーネント故障に対して、検出方法に従って、リンク5の故障を検出し得る。次いで、ゲートウェイ1は、ローカルルーティングポリシーに従って、通信リンクを「ゲートウェイ1-ゲートウェイ4-ゲートウェイ3」に変更する。このようにして、ゲートウェイ1の通信データは、リンク8およびリンク7を使用することによってゲートウェイ3に送られ得る。あるいは、通信リンクは「ゲートウェイ1-コントローラ-ゲートウェイ3」に変更され、その結果、ゲートウェイ1の通信データは、リンク1およびリンク3を使用することによってゲートウェイ3に送られ得る。 In another example, for some communication data, the communication link of the communication data is "gateway 1-gateway 2-gateway 3". When the link 5 is abnormal, the gateway 1 may detect the failure of the link 5 according to the detection method for, for example, a physical layer, a MAC layer, or a component failure. The gateway 1 then changes the communication link to "Gateway 1-Gateway 4-Gateway 3" according to the local routing policy. In this way, the communication data of the gateway 1 can be sent to the gateway 3 by using the link 8 and the link 7. Alternatively, the communication link is changed to "Gateway 1-Controller-Gateway 3" so that the communication data of the gateway 1 can be sent to the gateway 3 by using the link 1 and the link 3.

本発明においてもたらされる車両内通信ネットワークアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性をもたらすことが可能であることを知ることができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワーク内のデバイス(たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ)は、通信を実施するためのネットワークトポロジに基づいて、最適な/最短の通信リンクを選択することができ、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイの間の低レイテンシ送信のための通信要件が保証され得る。加えて、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常なとき、ネットワーク送信能力は依然としてもたらされることができ、冗長送信は、スターネットワークおよびリングネットワークの両方を通して実施される。これは通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を改善し、および車、特に自己運転車の安全性を改善する。 It can be seen that the in-vehicle communication network architecture provided in the present invention can provide redundancy in terms of architecture and system design. In the normal case, a device in the in-vehicle communication network (eg, a gateway or controller) can select the best / shortest communication link based on the network topology for performing the communication, and as a result. Communication requirements for low latency transmission between gateways and controllers and between gateways can be guaranteed. In addition, when a gateway, interface, or link is abnormal, network transmission capabilities can still be provided, and redundant transmission is performed through both star and ring networks. This guarantees communication function security, improves the robustness, stability, and reliability of the in-vehicle communication network, and improves the safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

さらに、本発明のこの実施形態において、通信リンク内のいずれかの接続ライン、ケーブル、もしくはインターフェースが異常であるとき、いくつかの通信データに対して、ゲートウェイは、サービス優先度、サービス重要度、および安全性に対する影響などの要因に基づいて、送信ポリシーを変更し、通信データ内のいくつかの情報のみを送信し得る。言い換えれば、スターネットワークまたはリングネットワークは、通信データの一部をルーティングするために使用される。 Further, in this embodiment of the invention, when any connection line, cable, or interface in the communication link is abnormal, the gateway may, for some communication data, service priority, service importance, and so on. And based on factors such as the impact on security, the transmission policy may be changed to transmit only some information in the communication data. In other words, a star network or ring network is used to route some of the communication data.

たとえば、リンク1が異常であるとき、ゲートウェイ1は、ゲートウェイ2またはゲートウェイ4、およびゲートウェイ2またはゲートウェイ4に接続されたリンクを使用することによって転送を行う必要があるので、ゲートウェイ2またはゲートウェイ4、およびゲートウェイ2またはゲートウェイ4に接続されたリンクの負荷は、設計された負荷を超えることがある。このケースにおいて、通信データの一部は、スターネットワークおよびリングネットワーク内の冗長性を通して送信され得る。たとえば、カメラは、画像データ(未加工データ)およびオブジェクトデータ(Obj情報)を生成し、画像データおよびオブジェクトデータをゲートウェイ1に送信する。画像データおよびオブジェクトデータは、コントローラに送られる必要がある。リンク1が異常であることを検出したとき、ゲートウェイ1は通信リンクを変更し、Obj情報のみをコントローラに送信し得る。 For example, when the link 1 is abnormal, the gateway 1 needs to perform forwarding by using the gateway 2 or the gateway 4, and the link connected to the gateway 2 or the gateway 4, so that the gateway 2 or the gateway 4 And the load of the link connected to the gateway 2 or gateway 4 may exceed the designed load. In this case, some of the communication data may be transmitted through redundancy within the star and ring networks. For example, the camera generates image data (raw data) and object data (Obj information), and transmits the image data and the object data to the gateway 1. Image data and object data need to be sent to the controller. When it detects that the link 1 is abnormal, the gateway 1 may change the communication link and send only the Obj information to the controller.

この実施形態を実装する間、新たな通信リンク内のゲートウェイおよびリンクの通信負荷は低減されることができ、自動車は、重要な情報(たとえば、Obj情報)に基づいて、非常ハンドリング、路肩停車、および警報を出すために非常点滅器をオンにすることなどの、それに続く挙動を実施することが可能にされ、その結果、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性がさらに保証されることができる。 While implementing this embodiment, the communication load of gateways and links within the new communication link can be reduced and the vehicle will have emergency handling, shoulder stop, based on important information (eg Obj information). And it is possible to perform subsequent actions, such as turning on the emergency flasher to issue an alarm, which further guarantees the safety, reliability, and robustness of vehicle driving. Can be done.

さらに、上述のように、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、ゲートウェイは異常を検出する必要があり、ローカルルーティングポリシーに従って通信リンクを変更し、および/または通信データの一部のみを送信する。これらの処理プロセスはレイテンシを引き起こし得る。本発明のこの実施形態において、レイテンシを低減するまたは除去するために以下の方式が使用され得る。 In addition, as mentioned above, when a gateway, interface, or link is abnormal, the gateway must detect the anomaly, modify the communication link according to the local routing policy, and / or send only part of the communication data. do. These processing processes can cause latency. In this embodiment of the invention, the following methods may be used to reduce or eliminate latency.

エンドツーエンド通信のいくつかの通信データに対して、通信データのすべては、ローカルルーティングポリシーによって示される少なくとも2つの通信リンクのそれぞれを使用することによってルーティングされる。言い換えれば、通信データは、マルチリンク送信の方式での異なる通信リンクを使用することによって送信されるように複製される。 For some communication data in end-to-end communication, all of the communication data is routed by using each of at least two communication links indicated by the local routing policy. In other words, the communication data is replicated to be transmitted by using different communication links in the multi-link transmission scheme.

たとえば、カメラはゲートウェイ1に接続され、カメラの通信データの宛先デバイスはコントローラである。カメラから通信データを受信した後、ゲートウェイ1は、通信データの2つのコピーを作成し得る。一方のコピーは、リンク1を使用することによってコントローラに直接送信される。他方のコピーは、ゲートウェイ2を使用することによってコントローラに転送される。このようにして、いずれかのリンクに欠陥があるときに、情報は正常に送信されることができ、その結果、比較的低い通信レイテンシが保証される。 For example, the camera is connected to gateway 1, and the destination device for the communication data of the camera is a controller. After receiving the communication data from the camera, the gateway 1 may make two copies of the communication data. One copy is sent directly to the controller by using link 1. The other copy is transferred to the controller by using gateway 2. In this way, information can be transmitted successfully when any link is defective, thus guaranteeing relatively low communication latency.

さらに、ゲートウェイは、選択的マルチリンク送信を行い、高い重要性および/または高い優先性および/または少ない量を有する通信データを選択し、2つ以上のリンクを使用することによって通信データを送信し得る。このようにして、リンクの通信負荷は低減され、その一方で比較的低い通信レイテンシが保証される。 In addition, the gateway performs selective multi-link transmission, selecting communication data with high importance and / or high priority and / or small amount, and transmitting the communication data by using two or more links. obtain. In this way, the communication load on the link is reduced, while relatively low communication latency is guaranteed.

たとえば、カメラが画像データ(未加工データ)およびオブジェクトデータ(Obj情報)を生成する場合、未加工データは単一のリンクを使用することによって送信されてよく、Obj情報は2つ以上のリンクを使用することによって送信され得る。別の例の場合、共通制御情報は単一のリンクを使用することによって送信されてよく、コントローラの制御情報は複数のリンクを使用することによって送信され得る。 For example, if the camera produces image data (raw data) and object data (Obj information), the raw data may be transmitted by using a single link, and the Obj information may have more than one link. Can be transmitted by use. In another example, common control information may be transmitted by using a single link and controller control information may be transmitted by using multiple links.

さらに、上述のように、ゲートウェイのいくつかの機能が故障したとき、ゲートウェイのスイッチング能力は低下し得、またはゲートウェイのスイッチング能力は低下し得、またはラインポートのトラフィック能力は減少し得る。このケースにおいて、ゲートウェイは、通信リンクを変更する、または高い優先性もしくは高い重要性を有するデータを送信する、またはデータ分割の方式でデータを送信し得る。 Further, as mentioned above, when some functions of the gateway fail, the switching capacity of the gateway may be reduced, the switching capacity of the gateway may be reduced, or the traffic capacity of the line port may be reduced. In this case, the gateway may change the communication link, send data of high priority or high importance, or send data in a manner of data partitioning.

具体的には、通信データは、データの2つ以上の部分に分けられ得る。通信データ内のデータの部分は、ローカルルーティングポリシーによって示される2つ以上の通信リンクを使用することによって、別々にルーティングされ得る。このようにして、リンクの通信負荷は低減され、その一方で比較的低い通信レイテンシが保証される。 Specifically, the communication data can be divided into two or more parts of the data. The parts of the data in the communication data can be routed separately by using two or more communication links indicated by the local routing policy. In this way, the communication load on the link is reduced, while relatively low communication latency is guaranteed.

たとえば、カメラが画像データ(未加工データ)およびオブジェクトデータ(Obj情報)を生成する場合、未加工データは1つのリンクを使用することによって送信されてよく、Obj情報は別のリンクを使用することによって送信され得る。別の例の場合、共通制御情報は単一のリンクを使用することによって送信されてよく、コントローラの制御情報は複数のリンクを使用することによって送信され得る。 For example, if the camera produces image data (raw data) and object data (Obj information), the raw data may be transmitted by using one link and the Obj information may use another link. Can be sent by. In another example, common control information may be transmitted by using a single link and controller control information may be transmitted by using multiple links.

図3に示される車両内通信システムに基づいて、通信エンドポイントの間の冗長接続がさらに実施され得る。図5は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図3に示される車両内通信システムとの主な違いは、車両のいくつかのエリアにおける自己運転に関連する検知のために使用される通信エンドポイントはグループ化され、異なるグループは異なるゲートウェイに接続されることにある。ゲートウェイのうちの1つが故障したとき、別のゲートウェイは依然として適切に動作できるので、このエリアにおいて検出および検知能力は依然として利用可能である。これは、ゲートウェイが故障したために、そのエリアで周囲環境が検知されることができない「全盲」状態を回避する。このようにして、車両を安全に路肩に停止させるように非常措置がとられることができ、または人によって運転を引き継ぐように自己運転レベルが低減される。あるいは、1つのグループはゲートウェイに接続されてよく、別のグループはコントローラに接続され得る。コントローラに接続されたリンクが異常であるとき、ゲートウェイの接続により、検出および検知能力は依然として利用可能になることができる。 Based on the in-vehicle communication system shown in FIG. 3, redundant connections between communication endpoints may be further implemented. FIG. 5 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of the present invention. The main difference from the in-vehicle communication system shown in FIG. 3 is that the communication endpoints used for detection related to self-driving in some areas of the vehicle are grouped and different groups connect to different gateways. To be done. Detection and detection capabilities are still available in this area, as if one of the gateways fails, the other gateway can still operate properly. This avoids a "blind" situation in which the surrounding environment cannot be detected in the area due to a gateway failure. In this way, emergency measures can be taken to safely stop the vehicle on the shoulder, or the level of self-driving is reduced to take over driving by a person. Alternatively, one group may be connected to the gateway and another group may be connected to the controller. When the link connected to the controller is abnormal, the gateway connection can still make detection and detection capabilities available.

各グループは少なくとも1つの通信エンドポイントを含む。冗長接続として相互に使用される少なくとも2つのグループに対しては、少なくとも2つのグループの全体的な機能は同じ、同様な、または重複する。少なくとも2つのグループのそれぞれが1つの通信エンドポイントのみを有する、言い換えれば、少なくとも2つの通信エンドポイントが同じ、同様な、または重複した機能を有するとき、少なくとも2つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続されることが理解され得る。 Each group contains at least one communication endpoint. For at least two groups that are used together as redundant connections, the overall functionality of at least the two groups is the same, similar, or overlapping. When each of the at least two groups has only one communication endpoint, in other words, when at least two communication endpoints have the same, similar or overlapping functions, the at least two communication endpoints are different gateway devices. It can be understood that they are separately communicable and connected.

同じ機能または重複した機能とは、1つのグループ内の1つまたは複数の通信エンドポイントの特定の機能は、別のグループ内の1つまたは複数の通信エンドポイントの機能によって、完全にまたは部分的に置き換えられることができることを意味する。たとえば、同じモデルの2つのカメラが同じエリアをカバーする場合、2つのカメラは同じ画像感知機能を有すると考えられることができる。あるいは、異なる精度のカメラが同じエリアをカバーする場合、カメラは重複した機能を有すると考えられることができる。あるいは、カメラおよびレーザレーダが同じ範囲をカバーするが、異なる画像タイプを有する場合、カメラは重複した機能を有すると考えられることができる。 The same or duplicate features are the specific features of one or more communication endpoints in one group, wholly or partially by the features of one or more communication endpoints in another group. Means that it can be replaced with. For example, if two cameras of the same model cover the same area, the two cameras can be considered to have the same image sensing capabilities. Alternatively, if cameras of different precision cover the same area, the cameras can be considered to have overlapping functions. Alternatively, if the camera and laser radar cover the same range but have different image types, the camera can be considered to have overlapping functions.

冗長接続として相互に使用される少なくとも2つのグループは、車両内の同じエリアに配置され得る。同じエリアとは、たとえば、車両の左前部エリア、車両の右前部エリア、車両の左後部エリア、車両の右後部エリア、車両の前部エリア、または車両の中央エリア、車両の後部エリア、車両の左エリア、または車両の右エリアのうちの1つである。いくつかの実施形態において、車両エリアは、前部/後部/左/右/中央、前部/中央/後部、左/中央/右、前部/後部、または左/右の方式で分けられ得ることが留意されるべきである。これは本発明において限定されない。 At least two groups that are used mutually as redundant connections can be located in the same area within the vehicle. The same area is, for example, the left front area of the vehicle, the right front area of the vehicle, the left rear area of the vehicle, the right rear area of the vehicle, the front area of the vehicle, or the center area of the vehicle, the rear area of the vehicle, the vehicle. It is one of the left area or the right area of the vehicle. In some embodiments, the vehicle area can be divided into a front / rear / left / right / center, front / center / rear, left / center / right, front / rear, or left / right scheme. It should be noted that. This is not limited in the present invention.

たとえば、複数のADAS(先進運転支援システム、Advanced Driver Assistant System)センサは、車両の右前部エリアに配置され、なぜなら、これらのADASセンサは同じまたは同様な検出範囲を有し、これらのセンサは異なるグループにグループ化され、および異なるゲートウェイ(たとえば、ゲートウェイ1およびゲートウェイ2)に別々に接続されるからである。同様に、複数のカメラ、複数のミリ波レーダ、複数のレーザレーダ、および複数の超音波レーダなど、センサがエリアに配置されるとき、異なるゲートウェイが接続されることができるように、異なるカメラ、異なるミリ波レーダ、異なるレーザレーダ、異なる超音波レーダなどは、異なるグループにグループ化されてもよい。同様に、同じまたは同様な機能を有する複数のアクチュエータは、異なるゲートウェイに接続されるように異なるグループにグループ化されてもよい。 For example, multiple ADAS (Advanced Driver Assistance System) sensors are located in the right front area of the vehicle, because these ADAS sensors have the same or similar detection range and these sensors are different. This is because they are grouped into groups and connected separately to different gateways (eg, gateway 1 and gateway 2). Similarly, different cameras, such as multiple cameras, multiple millimeter-wave radars, multiple laser radars, and multiple ultrasonic radars, so that different gateways can be connected when sensors are placed in the area. Different millimeter wave radars, different laser radars, different ultrasonic radars, etc. may be grouped into different groups. Similarly, multiple actuators with the same or similar function may be grouped into different groups so that they are connected to different gateways.

グループ化規模は以下のようにしてよい。すなわち、いくつかのグループはそれぞれ少なくとも1つのセンサを含み、および/またはいくつかのグループはそれぞれ少なくとも1つのアクチュエータを含み、および/またはいくつかのグループはそれぞれ少なくとも1つのセンサと少なくとも1つのアクチュエータとを含む。 The grouping scale may be as follows. That is, some groups each contain at least one sensor, and / or some groups each contain at least one actuator, and / or some groups each contain at least one sensor and at least one actuator. including.

図5に示される例において、車両の前部右エリアは、冗長接続として相互に使用される、グループの2つのペアを含む。一方のペアは、Sグループ1およびSグループ2である。Sグループ1およびSグループ2は、それぞれ少なくとも1つのセンサを含み、Sグループ1およびSグループ2は、それぞれゲートウェイ1およびゲートウェイ2に接続される。さらに、図6に示されるように、Sグループ1は、カメラ1および車両搭載レーダ1などのセンサを含んでよく、各センサはゲートウェイ1に接続される。Sグループ2は、カメラ2および車両搭載レーダ2などのセンサを含んでよく、各センサはゲートウェイ2に接続される。他方のペアは、Aグループ1およびAグループ2である。Aグループ1およびAグループ2は、それぞれ少なくとも1つのアクチュエータを含み、Aグループ1およびAグループ2は、それぞれゲートウェイ1およびゲートウェイ2に接続される。 In the example shown in FIG. 5, the front right area of the vehicle contains two pairs of groups that are used together as a redundant connection. One pair is S group 1 and S group 2. S group 1 and S group 2 each include at least one sensor, and S group 1 and S group 2 are connected to gateway 1 and gateway 2, respectively. Further, as shown in FIG. 6, the S group 1 may include sensors such as a camera 1 and a vehicle-mounted radar 1, each sensor being connected to a gateway 1. The S group 2 may include sensors such as a camera 2 and a vehicle-mounted radar 2, and each sensor is connected to a gateway 2. The other pair is Group A 1 and Group A 2. Group A 1 and Group A 2 each include at least one actuator, and Group A 1 and Group A 2 are connected to gateway 1 and gateway 2, respectively.

グループ化原則は以下であり得る。すなわち、検出範囲に基づく、および/または検出距離に基づく、および/またはセンサタイプに基づく、および/またはセンサ応用シナリオに基づく、および/または実施される自己運転機能に基づく。 The grouping principle can be: That is, based on the detection range and / or the detection distance, and / or the sensor type, and / or the sensor application scenario, and / or the self-driving function that is performed.

たとえば、図7に示されるように、車両の左前部エリアに、自動路肩停車を完了することができるセンサの最小セットは、2つのグループ、すなわち、グループ3およびグループ4にグループ化される。グループ3は、通信エンドポイント1、通信エンドポイント2などを含み、グループ4は、通信エンドポイント1、通信エンドポイント2などを含む。グループ3およびグループ4の両方は、自動路肩停車機能を実施するように構成され得る。このケースにおいて、グループ3内の各通信エンドポイントは、ゲートウェイ1に別々に接続され、グループ4内の各通信エンドポイントは、ゲートウェイ2に別々に接続される。 For example, as shown in FIG. 7, in the left front area of the vehicle, the minimum set of sensors capable of completing an automated shoulder stop is grouped into two groups, namely groups 3 and 4. Group 3 includes communication endpoint 1, communication endpoint 2, and the like, and group 4 includes communication endpoint 1, communication endpoint 2, and the like. Both Group 3 and Group 4 may be configured to perform an automatic shoulder stop function. In this case, each communication endpoint in the group 3 is connected to the gateway 1 separately, and each communication endpoint in the group 4 is connected to the gateway 2 separately.

別の例の場合、夜間に路肩停車を完了することができるセンサの最小セットは、2つのグループにグループ化される。2つのグループは、2つ以上の異なるゲートウェイに接続される。夜間に路肩停車を完了することができるセンサの最小セットは、日中に路肩停車を完了することができるセンサの最小セットとは異なり得る。たとえば、夜間に視線が妨げられるときはレーダ補助が必要である。 In another example, the minimum set of sensors capable of completing a shoulder stop at night is grouped into two groups. The two groups are connected to two or more different gateways. The minimum set of sensors capable of completing a shoulder stop at night may differ from the minimum set of sensors capable of completing a shoulder stop during the day. For example, radar assistance is needed when the line of sight is obstructed at night.

別の例の場合、2つ以上のGPSが位置決め入力またはグランドマスタとして、車両に配置され、2つ以上のGPSはそれぞれ異なるゲートウェイに接続される。 In another example, two or more GPSs are placed in the vehicle as positioning inputs or ground masters, and the two or more GPSs are connected to different gateways.

図5、図6、および図7の実施形態は、単に本発明の実施形態における解決策を説明するために使用されることが留意されるべきである。本発明において、グループ化される必要がある車両エリア、グループの数量、グループ化規模、グループ化原則、各グループ内の通信エンドポイント、接続されるゲートウェイの位置、および冗長接続として相互に使用されるゲートウェイの数量は、限定されない。 It should be noted that the embodiments of FIGS. 5, 6 and 7 are used solely to illustrate the solutions in the embodiments of the present invention. In the present invention, they are mutually used as vehicle areas that need to be grouped, quantity of groups, grouping size, grouping principle, communication endpoints within each group, gateway locations to be connected, and redundant connections. The quantity of gateways is not limited.

本発明のこの実施形態によれば、エリア内で同じまたは同様な機能を実施する電子モジュール(センサ、アクチュエータ、センサおよびアクチュエータの組合せなど)はグループ化され、異なるグループ内の電子モジュールは異なるゲートウェイに接続される。エリアのゲートウェイ全体が欠陥があるもしくは故障したとき、またはエリアのゲートウェイに接続された電子モジュールのグループ全体が欠陥があるもしくは無効である、またはリンクが異常であるとき、冗長接続として使用される別のグループは、別のゲートウェイを使用することによって、正常な通信を依然として実施することができる。これは車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに改善する。 According to this embodiment of the invention, electronic modules (such as sensors, actuators, combinations of sensors and actuators) that perform the same or similar functions within an area are grouped, and electronic modules within different groups are on different gateways. Be connected. Another used as a redundant connection when the entire gateway in the area is defective or failed, or when the entire group of electronic modules connected to the gateway in the area is defective or invalid, or the link is abnormal. The group can still carry out normal communication by using another gateway. This further improves the safety, reliability, and robustness of vehicle driving.

図8に示される車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークはさらに改良され/変形されてもよいことが留意されるべきである。たとえば、冗長接続の少なくとも2つのグループに対して、少なくとも1つのグループはゲートウェイに通信可能に接続され、残りのグループはコントローラに通信可能に接続される。このようにして、たとえば、冗長接続として相互に使用される2つのグループに対して、一方のグループとゲートウェイとの間の接続が異常であるとき、他方のグループは、コントローラを使用することによって、コントローラと通信エンドポイントとの間の通信を実施し得る。同様に、一方のグループとコントローラとの間の接続が異常であるとき、他方のグループは、ゲートウェイを使用することによって、ゲートウェイと通信エンドポイントとの間の通信を実施し得る。詳しい実装プロセスについては、図8の実施形態の上記の説明を参照されたい。詳細はここでは再び述べられない。 It should be noted that the in-vehicle communication network may be further improved / modified based on the in-vehicle communication network shown in FIG. For example, for at least two groups of redundant connections, at least one group is communicably connected to the gateway and the remaining group is communicably connected to the controller. In this way, for example, for two groups that are used mutually as redundant connections, when the connection between one group and the gateway is abnormal, the other group can use the controller. Communication between the controller and the communication endpoint may be performed. Similarly, when the connection between one group and the controller is abnormal, the other group may use the gateway to carry out communication between the gateway and the communication endpoint. For the detailed mounting process, refer to the above description of the embodiment of FIG. Details will not be mentioned here again.

図3に示される車両内通信システムに基づいて、本発明の実施形態は、通信エンドポイントの間の冗長接続を実施するためのさらに別の設計をもたらす。図8は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図3に示される車両内通信システムとの主な違いは、車両のいくつかのエリアにおける通信エンドポイントの少なくとも1つのグループは、複数のゲートウェイにすべて接続されることにある。このようにして、1つのゲートウェイが故障したとき、別のゲートウェイは依然として適切に動作できるので、このエリアにおいて検出および検知能力は依然として利用可能である。これは、ゲートウェイが故障したために、そのエリアで周囲環境が検知されることができない「全盲」状態を回避する。 Based on the in-vehicle communication system shown in FIG. 3, embodiments of the present invention provide yet another design for performing redundant connections between communication endpoints. FIG. 8 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of the present invention. The main difference from the in-vehicle communication system shown in FIG. 3 is that at least one group of communication endpoints in some areas of the vehicle are all connected to multiple gateways. In this way, if one gateway fails, another gateway can still operate properly and detection and detection capabilities are still available in this area. This avoids a "blind" situation in which the surrounding environment cannot be detected in the area due to a gateway failure.

各グループは、少なくとも1つの通信エンドポイントを含み、少なくとも1つの通信エンドポイントは、少なくとも2つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される。グループ内の各センサおよび/または各アクチュエータは、2つ以上の物理的接続またはバスを使用することによって、異なるゲートウェイに接続され、同時に同じ情報を送信し得る。一方のリンクが故障したとき、他方のリンクの情報がシステムの正常な動作を保証することができる。 Each group contains at least one communication endpoint, which is communicably connected to at least two gateway devices separately. Each sensor and / or each actuator in the group may be connected to different gateways and simultaneously transmit the same information by using two or more physical connections or buses. When one link fails, the information on the other link can guarantee the normal operation of the system.

たとえば、図8に示されるように、車両の右前部エリアは、Aグループ1、Sグループ1などを含む。Sグループ1は少なくとも1つのセンサを含み、各センサはゲートウェイ1およびゲートウェイ2に別々に接続される。Aグループ1は少なくとも1つのアクチュエータを含み、各アクチュエータはゲートウェイ1およびゲートウェイ2に別々に接続される。 For example, as shown in FIG. 8, the right front area of the vehicle includes A group 1, S group 1, and the like. The S group 1 includes at least one sensor, and each sensor is separately connected to the gateway 1 and the gateway 2. Group A 1 includes at least one actuator, each actuator separately connected to gateway 1 and gateway 2.

図8の実施形態は、単に本発明のこの実施形態における解決策を説明するために使用されることが留意されるべきである。本発明において、グループ化される必要がある車両エリア、グループの数量、各グループ内の通信エンドポイント、接続されるゲートウェイの位置、および冗長接続として相互に使用されるゲートウェイの数量は、限定されない。 It should be noted that the embodiment of FIG. 8 is merely used to illustrate the solution in this embodiment of the invention. In the present invention, the vehicle area that needs to be grouped, the quantity of groups, the communication endpoints within each group, the location of the gateways to be connected, and the quantity of gateways that are mutually used as redundant connections are not limited.

本発明のこの実施形態の実装の間、センサ/アクチュエータは、2つ以上のリンクを使用することによって、異なるゲートウェイに接続される。エリアのゲートウェイ全体が欠陥があるもしくは無効であるとき、またはエリアのゲートウェイに接続されたセンサ/アクチュエータのうちの1つのリンクが異常であるとき、冗長接続として使用される別のリンクは、別のゲートウェイを使用することによって、正常な通信を依然として実施することができる。これは、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに改善する。 During implementation of this embodiment of the invention, sensors / actuators are connected to different gateways by using two or more links. When the entire gateway in the area is defective or invalid, or when one of the sensors / actuators connected to the gateway in the area is abnormal, another link used as a redundant connection is another. By using the gateway, normal communication can still be carried out. This further improves the safety, reliability, and robustness of vehicle driving.

上記に示された車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークは、さらに改良され/変形されてもよいことが留意されるべきである。たとえば、グループ内の通信エンドポイントに対して、通信エンドポイントは、2つ以上の物理的接続またはバスを使用することによって、コントローラおよび少なくとも1つのゲートウェイに接続され得る。このようにして、通信エンドポイントとコントローラとの間の接続が異常であるとき、通信エンドポイントは、ゲートウェイを使用することによって、ゲートウェイと通信エンドポイントとの間の通信を実施し得る。通信エンドポイントとゲートウェイとの間の接続が異常であるとき、通信エンドポイントは、ゲートウェイを使用することによって、コントローラと通信エンドポイントとの間の通信を実施し得る。 It should be noted that the in-vehicle communication network may be further improved / modified based on the in-vehicle communication network shown above. For example, for a communication endpoint in a group, the communication endpoint may be connected to the controller and at least one gateway by using two or more physical connections or buses. In this way, when the connection between the communication endpoint and the controller is abnormal, the communication endpoint may carry out communication between the gateway and the communication endpoint by using the gateway. When the connection between the communication endpoint and the gateway is abnormal, the communication endpoint may carry out communication between the controller and the communication endpoint by using the gateway.

図3に示される車両内通信システムに基づいて、ゲートウェイの間の冗長接続はさらに強化され得る。図9は本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図3に示される車両内通信システムとの主な違いは、車両内通信システム内の複数のゲートウェイにおいて、各ゲートウェイは、メッシュ通信ネットワーク(略してメッシュネットワーク)が形成されるように、すべての別のゲートウェイに通信可能に接続されることにある。図10に示されるように、ゲートウェイ1、ゲートウェイ2、ゲートウェイ3、およびゲートウェイ4に対して、ゲートウェイのうちの2つずつが接続されてメッシュネットワークを形成する。リングネットワークにおける冗長接続と比べて、メッシュネットワークではより多くの冗長接続が追加される。 Redundant connections between gateways can be further enhanced based on the in-vehicle communication system shown in FIG. FIG. 9 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of the present invention. The main difference from the in-vehicle communication system shown in FIG. 3 is that in a plurality of gateways in the in-vehicle communication system, each gateway is separated so that a mesh communication network (abbreviated as mesh network) is formed. It is to be connected to the gateway of. As shown in FIG. 10, two of the gateways are connected to the gateway 1, the gateway 2, the gateway 3, and the gateway 4 to form a mesh network. More redundant connections are added in a mesh network than in a ring network.

正常なケースにおいて、ゲートウェイの間の接続(リングネットワーク)は、異なるゲートウェイの間のデータ通信のために主に使用される。ゲートウェイの間の通信データは、収束する方式でゲートウェイにアクセスするセンサまたはアクチュエータによって送られてよく、またはゲートウェイによって生成されるサービスデータもしくは制御データであってよく、またはエンドツーエンド通信のものであり、二次的通信リンクによって転送される任意の通信データでよい。 In the normal case, the connection between gateways (ring network) is mainly used for data communication between different gateways. Communication data between gateways may be sent by sensors or actuators that access the gateway in a convergent manner, or may be service or control data generated by the gateway, or may be end-to-end communication. , Any communication data transferred by the secondary communication link may be used.

ゲートウェイの間の通信接続は有線接続でよい。たとえば、図9において、リンク5、リンク6、リンク7、リンク8、リンク9、およびリンク10は、それぞれゲートウェイの間の有線接続を表す。 The communication connection between the gateways may be a wired connection. For example, in FIG. 9, link 5, link 6, link 7, link 8, link 9, and link 10 each represent a wired connection between gateways.

図9に示される車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークは、さらに改良され/変形されてもよいことが留意されるべきである。たとえば、例外が生じたとき、通信データの一部が送信される。別の例の場合、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。特定の実装については、関連する改良/変形の上記の説明を参照されたい。詳細はここでは再び述べられない。 It should be noted that the in-vehicle communication network may be further improved / modified based on the in-vehicle communication network shown in FIG. For example, when an exception occurs, some of the communication data is sent. In another example, a redundant connection of communication endpoints is added. See the related improvements / variants above for specific implementations. Details will not be mentioned here again.

本発明においてもたらされる車両内通信ネットワークアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性をもたらすことが可能であることが理解されることができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワーク内のデバイス(たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ)は、通信を実施するためのネットワークトポロジに基づいて、最適な/最短の通信リンクを選択することができ、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイの間の低レイテンシ送信のための通信要件が保証され得る。通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、ネットワーク送信能力は依然としてもたらされることができ、スターネットワークおよびメッシュネットワークを通して共同して、冗長送信が実施される。これは通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を改善し、および車、特に自己運転車の安全性を改善する。 It can be understood that the in-vehicle communication network architecture provided in the present invention can provide redundancy in terms of architecture and system design. In the normal case, a device in the in-vehicle communication network (eg, a gateway or controller) can select the best / shortest communication link based on the network topology for performing the communication, and as a result. Communication requirements for low latency transmission between gateways and controllers and between gateways can be guaranteed. When the communication endpoint, gateway, interface, or link is abnormal, network transmission capability can still be provided and redundant transmission is performed jointly through the star network and mesh network. This guarantees communication function security, improves the robustness, stability, and reliability of the in-vehicle communication network, and improves the safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

上記の実施形態に示される車両内通信ネットワークは、主に4つのゲートウェイが含まれる例を使用することによって説明される。実際の応用例では、車両内通信ネットワークはさらに、より多いまたはより少ないゲートウェイを含み得る。図11は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図3に示される車両内通信システムとの主な違いは、図11に示される車両内通信ネットワークは、3つのゲートウェイ(ゲートウェイ1、ゲートウェイ2、およびゲートウェイ3)と、少なくとも1つの制御デバイス(図11では、例として1つの制御デバイスが使用される)とを含むことにある。同様に、各ゲートウェイデバイスは、1つまたは複数の通信エンドポイントに通信可能に接続されてよく、制御デバイスは、1つまたは複数の通信エンドポイントに通信可能に接続され得る。図11は単に、ゲートウェイ1に接続された複数のセンサおよびアクチュエータの例を示すことが留意されるべきである。各ゲートウェイおよび各コントローラに接続されるセンサ/アクチュエータの数量、タイプ、および配置位置は、本発明において限定されない。 The in-vehicle communication network shown in the above embodiment is mainly described by using an example including four gateways. In practical applications, the in-vehicle communication network may further include more or less gateways. FIG. 11 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of the present invention. The main difference from the in-vehicle communication system shown in FIG. 3 is that the in-vehicle communication network shown in FIG. 11 has three gateways (gateway 1, gateway 2, and gateway 3) and at least one control device (FIG. 3). In 11, one control device is used as an example). Similarly, each gateway device may be communicably connected to one or more communication endpoints and the control device may be communicably connected to one or more communication endpoints. It should be noted that FIG. 11 simply shows an example of a plurality of sensors and actuators connected to gateway 1. The quantity, type, and location of sensors / actuators connected to each gateway and each controller is not limited in the present invention.

同様に、各ゲートウェイはコントローラに通信可能に接続され、および各ゲートウェイはコントローラに接続されて、スターネットワークを形成する。正常なケースにおいて、スターネットワークでの接続は、ゲートウェイとコントローラとの間のデータ通信のために主に使用される。各ゲートウェイはまた、2つの隣接するゲートウェイに接続されて、リングネットワークを形成する(これは、簡略化されたメッシュネットワークと考えられてもよい)。正常なケースにおいて、リングネットワーク内の接続は、異なるゲートウェイの間のデータ通信のために主に使用される。 Similarly, each gateway is communicably connected to the controller, and each gateway is connected to the controller to form a star network. In the normal case, the connection in the star network is mainly used for data communication between the gateway and the controller. Each gateway is also connected to two adjacent gateways to form a ring network (which can be thought of as a simplified mesh network). In the normal case, connections within the ring network are primarily used for data communication between different gateways.

図11に示される車両内通信ネットワークの関連する機能は、図3に示される車両内通信システムの関連する説明を参照して実施され得ることが留意されるべきである。詳細はここでは再び述べられない。 It should be noted that the relevant functions of the in-vehicle communication network shown in FIG. 11 can be performed with reference to the relevant description of the in-vehicle communication system shown in FIG. Details will not be mentioned here again.

図11に示される車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークは、さらに改良され/変形されてもよいことがさらに留意されるべきである。たとえば、例外が生じたとき、通信データの一部は送信される。別の例の場合、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。特定の実装については、関連する改良/変形の上記の説明を参照されたい。詳細はここでは再び述べられない。 It should be further noted that the in-vehicle communication network may be further improved / modified based on the in-vehicle communication network shown in FIG. For example, when an exception occurs, some of the communication data is transmitted. In another example, a redundant connection of communication endpoints is added. See the related improvements / variants above for specific implementations. Details will not be mentioned here again.

本発明のこの実施形態において車両内通信ネットワークは、より多くのゲートウェイをさらに含み得ることがさらに留意されるべきである。特定の実装解決策は、図3に示される車両内通信ネットワークのもの、および図11に示される車両内通信ネットワークのものと同様でよい。本明細書の簡潔性のために、詳細はここでは述べられない。 It should be further noted that in-vehicle communication networks in this embodiment of the invention may further include more gateways. The specific implementation solution may be similar to that of the in-vehicle communication network shown in FIG. 3 and that of the in-vehicle communication network shown in FIG. For the sake of brevity herein, details are not given here.

本発明は、3つのゲートウェイを含んだ車両内通信ネットワークアーキテクチャをもたらし、その結果、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性がもたらされることができ、およびゲートウェイの数量を低減することによってコストがさらに低減されることが可能であることを知ることができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワーク内のデバイス(たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ)は、通信を実施するためのネットワークトポロジに基づいて、最適な/最短の通信リンクを選択することがあり、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイの間の低レイテンシ送信のための通信要件が保証され得る。通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常なとき、ネットワーク送信能力は依然としてもたらされることができ、冗長送信は、スターネットワークおよびリングネットワークを通して共同して実施される。これは通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を改善し、および車、特に自己運転車の安全性を改善する。 The present invention provides an in-vehicle communication network architecture that includes three gateways, resulting in redundancy in terms of architecture and system design, and further cost reduction by reducing the number of gateways. You can know that it is possible to be done. In the normal case, a device in the in-vehicle communication network (eg, a gateway or controller) may select the best / shortest communication link based on the network topology for performing the communication, and as a result. Communication requirements for low latency transmission between gateways and controllers and between gateways can be guaranteed. When the communication endpoint, gateway, interface, or link is abnormal, network transmission capability can still be provided, and redundant transmission is performed jointly through the star network and ring network. This guarantees communication function security, improves the robustness, stability, and reliability of the in-vehicle communication network, and improves the safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

上記で説明された実施形態は、コントローラとゲートウェイとが独立して配置される例を使用することによって主に説明された。本発明のこの実施形態では、コントローラと、複数のゲートウェイのうちの1つとは、同じ物理エンティティとしてさらに結合され得る、または同じ物理位置に配置され得る。このようにして、コントローラは、内部ラインを通してゲートウェイに通信可能に接続され、コントローラは、外部ラインを通して別のゲートウェイに通信可能に接続される。図12は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図3に示されている車両内通信システムとの主な違いは、コントローラとゲートウェイ1とが、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置されることにある。このケースにおいて、ライン4はライン8に統合され、ライン2はライン5に統合され、ライン1は内部接続に変更される。特定の実施形態において、コントローラとゲートウェイ1が結合された物理エンティティは、多重化インターフェースを外部に提供し得る。多重化インターフェースを通して、物理エンティティは、ライン8を使用することによってゲートウェイ4に接続され、ライン3を使用することによってゲートウェイ3に接続され、ライン5を使用することによってゲートウェイ2に接続され得る。 The embodiments described above have been primarily described by using an example in which the controller and gateway are arranged independently. In this embodiment of the invention, the controller and one of the plurality of gateways may be further coupled as the same physical entity or placed in the same physical location. In this way, the controller is communicably connected to the gateway through the internal line and the controller is communicably connected to another gateway through the external line. FIG. 12 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of the present invention. The main difference from the in-vehicle communication system shown in FIG. 3 is that the controller and gateway 1 are combined as the same physical entity or placed in the same physical position. In this case, line 4 is integrated into line 8, line 2 is integrated into line 5, and line 1 is changed to an internal connection. In a particular embodiment, the physical entity to which the controller and gateway 1 are coupled may provide a multiplexing interface to the outside world. Through the multiplexing interface, the physical entity may be connected to gateway 4 by using line 8, connected to gateway 3 by using line 3, and connected to gateway 2 by using line 5.

図12の実施形態において、各ゲートウェイはまた、(スターネットワークと見なされ得る)コントローラに通信可能に接続されることが理解され得る。正常なケースにおいて、スターネットワークにおける接続は、ゲートウェイとコントローラとの間のデータ通信のために主に使用される。各ゲートウェイはまた、(リングネットワークと見なされ得る)2つの隣接したゲートウェイに接続される。正常なケースにおいて、リングネットワークにおける接続は、異なるゲートウェイの間のデータ通信のために主に使用される。 In the embodiment of FIG. 12, it can be understood that each gateway is also communicably connected to a controller (which can be considered a star network). In the normal case, the connection in the star network is mainly used for data communication between the gateway and the controller. Each gateway is also connected to two adjacent gateways (which can be considered a ring network). In the normal case, connections in ring networks are primarily used for data communication between different gateways.

図12の実施形態に示されている車両内通信システムの実装解決策は、図3に示されている車両内通信ネットワークに関して実装され得ることに留意されるべきである。本明細書の簡潔性のために、詳細について本明細書で再び説明されない。 It should be noted that the implementation solution of the in-vehicle communication system shown in the embodiment of FIG. 12 can be implemented with respect to the in-vehicle communication network shown in FIG. For the sake of brevity herein, details are not described again herein.

図11に示されている車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークはまた、さらに改善/変形され得ることにさらに留意されるべきである。たとえば、例外が発生するとき、通信データの一部が送信される。別の例では、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。別の例では、メッシュネットワークがゲートウェイの間に形成される(たとえば、ゲートウェイ2とゲートウェイ4との間の接続が追加され、特定の実装解決策については、図9における実施形態の説明を参照されたい)。特定の実装については、関係する改善/変形の上記の説明を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。 It should be further noted that the in-vehicle communication network can also be further improved / modified based on the in-vehicle communication network shown in FIG. For example, when an exception occurs, some of the communication data is sent. In another example, redundant connections for communication endpoints are added. In another example, a mesh network is formed between the gateways (eg, a connection between gateway 2 and gateway 4 is added, and for a particular implementation solution, see the description of embodiments in FIG. sea bream). See above description of related improvements / variants for specific implementations. Details are not described again herein.

図12の実施形態は、本出願の解決策について説明するために使用されるにすぎず、それに限定されないことにさらに留意されるべきである。コントローラに結合されるゲートウェイ、またはコントローラと同じ物理位置に配置されるゲートウェイは、ゲートウェイ1に限定されず、別のゲートウェイであってよい。本発明の実施形態における車両内通信ネットワークは、より多いまたはより少ないゲートウェイをさらに含んでよい。たとえば、車両内通信ネットワークは、図11に示されている車両内通信ネットワークに関して実装され得る。本明細書の簡潔性のために、詳細について本明細書で説明されない。 It should be further noted that the embodiment of FIG. 12 is only used to illustrate the solution of the present application and is not limited thereto. The gateway coupled to the controller or the gateway located at the same physical position as the controller is not limited to the gateway 1, and may be another gateway. The in-vehicle communication network according to the embodiment of the present invention may further include more or less gateways. For example, an in-vehicle communication network may be implemented with respect to the in-vehicle communication network shown in FIG. For the sake of brevity herein, no details are given herein.

本発明では、ゲートウェイとコントローラとは、結合される、または同じ物理位置に配置されることを理解することができる。これは、いくつかの物理ケーブルの長さを削減し、いくつかのケーブルが回路基板の内部ケーブルに変換されることさえあり得、それは、技術的難題およびコストの削減に役立つ。この設計に基づく車両内通信ネットワークはまた、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス(たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ)は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な/最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、ネットワーク送信能力が依然として提供されることが可能であり、スターネットワークとリングネットワークとを通して冗長送信が共同して実装される。これは、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性を向上させる。 In the present invention, it can be understood that the gateway and the controller are combined or placed in the same physical position. This reduces the length of some physical cables, and some cables can even be converted to internal cables on the circuit board, which helps reduce technical challenges and costs. In-vehicle communication networks based on this design can also provide redundancy in terms of architecture and system design. In the normal case, the device (eg, gateway or controller) in the in-vehicle communication network may select the best / shortest communication link based on the network topology to implement the communication, and as a result, with the gateway. Communication requirements for low latency transmission can be guaranteed between the controller and the gateway. When the communication endpoint, gateway, interface, or link is abnormal, network transmission capability can still be provided, and redundant transmission is jointly implemented through the star network and the ring network. This guarantees communication function security, improves the robustness, stability, and reliability of the in-vehicle communication network, and improves the safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

図12に示されている車両内通信システムに基づいて、コントローラの冗長性バックアップがさらに強化され得る。図13は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図12に示されている車両内通信システムとの主な違いは、複数のコントローラがあり、各コントローラと、複数のゲートウェイにおける異なるゲートウェイデバイスとが、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置されることにある。各コントローラは、内部ラインを通してコントローラに結合されたゲートウェイに通信可能に接続され、各コントローラは、外部ラインを通して別のゲートウェイに通信可能に接続される。図13に示されているように、解決策について説明するための例として、2つのコントローラが主に使用される。2つのコントローラは、たとえば、一次的コントローラおよび二次的コントローラに分類され得る。一次的コントローラとゲートウェイ1とは、同じ物理エンティティに結合される、または同じ物理位置に配置される。二次的コントローラとゲートウェイ2とは、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置される。一次的/二次的コントローラは、同じ能力のバックアップであってよく、または二次的コントローラの能力は、一次的コントローラのそれよりも弱くてよく、それにより、コストがさらに削減される。 Based on the in-vehicle communication system shown in FIG. 12, the redundancy backup of the controller can be further enhanced. FIG. 13 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of the present invention. The main difference from the in-vehicle communication system shown in FIG. 12 is that there are multiple controllers, and each controller and different gateway devices at multiple gateways are combined as the same physical entity or in the same physical location. Is to be placed in. Each controller is communicably connected to a gateway coupled to the controller through an internal line, and each controller is communicably connected to another gateway through an external line. As shown in FIG. 13, two controllers are primarily used as an example to illustrate the solution. The two controllers can be classified, for example, into a primary controller and a secondary controller. The primary controller and gateway 1 are combined with the same physical entity or placed in the same physical position. The secondary controller and gateway 2 are combined as the same physical entity or placed in the same physical position. The primary / secondary controller may be a backup of the same capacity, or the capacity of the secondary controller may be weaker than that of the primary controller, thereby further reducing costs.

この設計に基づく車両内通信ネットワークはまた、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することが可能であることを理解することができる。通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるときのネットワーク送信能力を提供することに加えて、車両内通信ネットワークはまた、一次的コントローラが異常(故障、不良、または能力劣化)であるとき、二次的コントローラが一次的コントローラに置き換わって、制御機能(たとえば、減速警報および路肩停車、または運転安全性に関係する機能などの重要な機能)の一部またはすべてを完了することを保証することができる。これは、通信機能セキュリティをさらに保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性をさらに向上させる。 It can be understood that in-vehicle communication networks based on this design can also provide redundancy in terms of architecture and system design. In addition to providing network transmission capabilities when the communication endpoint, gateway, interface, or link is abnormal, the in-vehicle communication network also has a primary controller malfunction (failure, failure, or capacity degradation). When the secondary controller replaces the primary controller, ensuring that some or all of the control functions (eg, important functions such as deceleration warnings and roadside stops, or features related to driving safety) are completed. can do. This further guarantees communication function security, improves the robustness, stability, and reliability of the in-vehicle communication network, and further improves the safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

上記で説明された実施形態は、コントローラの機能が集中化される例(たとえば、コントローラが独立して配置される、またはコントローラとゲートウェイとが結合されて物理エンティティが形成される)を使用することによって主に説明された。実際には、本発明の実施形態はそれに限定されない。本発明の可能な実装において、コントローラの機能は、機能が比較的独立しているN個のタイプの機能エンティティに分割されてよく、ここで、N≧2である。このようにして、N個のタイプの機能エンティティは、制御デバイスの機能を実装するために共同して使用され、制御デバイスの機能は、複数の通信エンドポイントにおける1つまたは複数の通信エンドポイントを制御する機能を表し得る。N個のタイプの機能エンティティは、複数のゲートウェイにおける少なくとも2つのゲートウェイ上に分散方式で配置され、N個のタイプの機能エンティティのうちの少なくとも1つは、少なくとも2つのゲートウェイのうちの各ゲートウェイ上に配置され、少なくとも2つのゲートウェイデバイス上に配置された機能エンティティのタイプの合計は、N個のタイプの機能エンティティをカバーする。機能エンティティがソフトウェア形式(たとえば、機能モジュール)であるとき、たとえば、このソフトウェアコードは、ゲートウェイのチップの中に構成されてよい。機能エンティティがハードウェア形式であるとき、たとえば、このハードウェアエンティティは、ゲートウェイのチップ/回路に結合されてよい。 The embodiments described above use an example in which the functionality of the controller is centralized (for example, the controllers are arranged independently or the controller and the gateway are combined to form a physical entity). Mainly explained by. In practice, embodiments of the present invention are not limited thereto. In a possible implementation of the invention, the functionality of the controller may be subdivided into N types of functional entities in which the functionality is relatively independent, where N ≧ 2. In this way, N types of functional entities are used jointly to implement the functionality of the control device, and the functionality of the control device is one or more communication endpoints at multiple communication endpoints. It can represent a function to control. N types of functional entities are distributed on at least two gateways in multiple gateways, and at least one of the N types of functional entities is on each gateway of at least two gateways. The sum of the types of functional entities placed in and on at least two gateway devices covers N types of functional entities. When a functional entity is in software form (eg, a functional module), for example, this software code may be configured within a gateway chip. When a functional entity is in hardware form, for example, this hardware entity may be coupled to a gateway chip / circuit.

同様に、システムにおける1つまたは複数のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された通信リンクを使用することによって通信データをルーティングし、通信リンクが異常であることを検出する場合、通信リンクを変更して通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成されてよい。エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも1つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイにおける少なくとも2つのゲートウェイの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと少なくとも3つのゲートウェイの任意の機能エンティティとの間の通信、および複数のゲートウェイにおける任意のゲートウェイと少なくとも3つのゲートウェイの任意の機能エンティティとの間の通信。 Similarly, when one or more gateway devices in the system receive communication data for end-to-end communication, they route the communication data by using the communication link indicated by the local routing policy, and the communication link is abnormal. If it is detected, the communication link may be modified to route some or all of the communication data. End-to-end communication includes at least one of the following: Communication between at least two communication endpoints on multiple communication endpoints, communication between at least two gateways on multiple gateways, any communication endpoint on multiple communication endpoints and any function of at least three gateways. Communication with an entity, and communication between any gateway in multiple gateways and any functional entity of at least three gateways.

たとえば、図14は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。4つのゲートウェイを含むアーキテクチャが例として使用される。実装において、たとえば、コントローラは、融合、決定、制御、記憶という、4つの機能モジュールに分割されてよい。これら4つのエンティティのうちのいずれか2つが、ゲートウェイ1、ゲートウェイ2、ゲートウェイ3、およびゲートウェイ4と同じ物理位置に別々に配置される、または別々に物理エンティティとしてゲートウェイ1、ゲートウェイ2、ゲートウェイ3、およびゲートウェイ4と結合される。特に、たとえば、融合モジュールおよび決定モジュールは、同じ物理位置に配置される、または同じ物理エンティティとしてゲートウェイ1に結合される。記憶モジュールおよび制御モジュールは、同じ物理位置に配置される、または同じ物理エンティティとしてゲートウェイ2に結合される。融合モジュールおよび決定モジュールは、同じ物理位置に配置される、または同じ物理エンティティとしてゲートウェイ3に結合される。記憶モジュールおよび制御モジュールは、同じ物理位置に配置される、または同じ物理エンティティとしてゲートウェイ4に結合される。 For example, FIG. 14 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention. An architecture containing four gateways is used as an example. In implementation, for example, the controller may be divided into four functional modules: fusion, decision, control, and storage. Any two of these four entities may be placed separately in the same physical location as gateway 1, gateway 2, gateway 3, and gateway 4, or separately as physical entities gateway 1, gateway 2, gateway 3, And coupled with gateway 4. In particular, for example, the fusion module and the decision module are located in the same physical location or are coupled to gateway 1 as the same physical entity. The storage module and control module are located in the same physical location or are coupled to gateway 2 as the same physical entity. The fusion module and the decision module are located in the same physical position or are coupled to the gateway 3 as the same physical entity. The storage module and the control module are located in the same physical position or are coupled to the gateway 4 as the same physical entity.

このようにして、ゲートウェイ1およびゲートウェイ4、ゲートウェイ2およびゲートウェイ3、ゲートウェイ1およびゲートウェイ2、ならびにゲートウェイ4およびゲートウェイ3は、コントローラ冗長性の4つのグループを形成する。言い換えれば、コントローラのすべての機能は、ゲートウェイ1およびゲートウェイ4を使用することによって実装されることが可能であり、コントローラのすべての機能は、ゲートウェイ2およびゲートウェイ3を使用することによって実装されてよく、コントローラのすべての機能は、ゲートウェイ2およびゲートウェイ1を使用することによって実装されてよく、またはコントローラのすべての機能は、ゲートウェイ4およびゲートウェイ3を使用することによって実装されてよい。言い換えれば、ゲートウェイ1、ゲートウェイ2、ゲートウェイ3、およびゲートウェイ4のいずれか1つが異常であるか、異なる機能をもつ2つのゲートウェイが異常であるか、または関係するラインが異常であるとき、コントローラの論理機能は依然として完全であり、車両は制御されることが可能であり。これは、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を大幅に向上させる。 In this way, gateway 1 and gateway 4, gateway 2 and gateway 3, gateway 1 and gateway 2, and gateway 4 and gateway 3 form four groups of controller redundancy. In other words, all the functionality of the controller can be implemented by using gateway 1 and gateway 4, and all the functionality of the controller may be implemented by using gateway 2 and gateway 3. , All functionality of the controller may be implemented by using gateway 2 and gateway 1, or all functionality of the controller may be implemented by using gateway 4 and gateway 3. In other words, when any one of gateway 1, gateway 2, gateway 3, and gateway 4 is abnormal, two gateways with different functions are abnormal, or the related lines are abnormal, the controller The logic function is still complete and the vehicle can be controlled. This greatly improves the security, robustness, stability, and reliability of vehicle communications.

別の例では、図15は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。4つのゲートウェイを含むアーキテクチャが例として使用される。実装において、たとえば、コントローラは、インテリジェント運転、インテリジェントコックピット、および車両制御という、3つの機能モジュールに分割されてよい。インテリジェント運転は、マルチリンク画像融合、ターゲット識別および抽出、運転プランニング、ならびに意思決定など、車両自己運転に関係するデータを処理することを主に担う。インテリジェントコックピットは、車両におけるオーディオビジュアルエンターテインメントを主に担う。車両制御は、車両本体の全体的な制御、たとえば、四輪平衡、エンジン回転速度制御を主に担う。上記の機能モジュールのうちの1つまたは2つが各ゲートウェイ上に配置され、その結果、各モジュールが、少なくとも2つのゲートウェイ上に配置されて、機能的冗長性が提供されることが保証される。たとえば、インテリジェント運転機能は、ゲートウェイ1上に配置され、インテリジェントコックピットおよび車両制御機能は、ゲートウェイ2上に配置され、インテリジェント運転機能およびインテリジェントコックピット機能は、ゲートウェイ3上に配置され、車両制御機能は、ゲートウェイ4上に配置される。このようにして、いずれかのゲートウェイが不良である、または関係するラインが異常であるとき、コントローラの論理機能は依然として完全であり、車両は制御されることが可能である。これは、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を大幅に向上させる。 In another example, FIG. 15 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention. An architecture containing four gateways is used as an example. In implementation, for example, the controller may be divided into three functional modules: intelligent driving, intelligent cockpit, and vehicle control. Intelligent driving is primarily responsible for processing data related to vehicle self-driving, such as multi-link image fusion, target identification and extraction, driving planning, and decision making. The intelligent cockpit is primarily responsible for audiovisual entertainment in vehicles. Vehicle control is mainly responsible for overall control of the vehicle body, for example, four-wheel equilibrium and engine rotation speed control. One or two of the above functional modules are located on each gateway, so that each module is located on at least two gateways to ensure that functional redundancy is provided. For example, the intelligent driving function is arranged on the gateway 1, the intelligent cockpit and the vehicle control function are arranged on the gateway 2, the intelligent driving function and the intelligent cockpit function are arranged on the gateway 3, and the vehicle control function is arranged. It is arranged on the gateway 4. In this way, when either gateway is bad or the lines involved are abnormal, the logical function of the controller is still complete and the vehicle can be controlled. This greatly improves the security, robustness, stability, and reliability of vehicle communications.

別の例では、図16は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図15に示されている実施形態との違いは、図16に示されている車両内通信システムでは、冗長性バックアップが、コントローラを分割することによって取得されたN個の機能エンティティのうちのいくつかのためにのみ実施されることにある。図16に示されているように、たとえば、コントローラは、インテリジェント運転、インテリジェントコックピット、および車両制御という、3つの機能モジュールに分割されてよい。インテリジェント運転機能は、ゲートウェイ1上に配置され、インテリジェントコックピットおよび車両制御機能は、ゲートウェイ2上に配置され、インテリジェント運転機能は、ゲートウェイ3上に配置され、車両制御機能は、ゲートウェイ4上に配置される。言い換えれば、冗長性バックアップは、インテリジェント運転および車両制御のためには実施されるが、冗長性バックアップは、インテリジェントコックピットのためには実施されない。このようにして、インテリジェント運転とともに配置されたいずれかのゲートウェイが不良である、または関係するラインが異常であるとき、コントローラのインテリジェント運転論理機能は、依然として完全である。あるいは、車両制御とともに配置されたいずれかのゲートウェイが異常である、または関係するラインが異常であるとき、コントローラの車両制御論理機能は依然として完全であり、その結果、車両制御は実装されることが可能であり、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性は大幅に改善される。加えて、冗長性バックアップは、あまり重要でない機能モジュールのためには実施されない。これは、システムリソースオーバーヘッドの削減に役立つ。 In another example, FIG. 16 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention. The difference from the embodiment shown in FIG. 15 is that in the in-vehicle communication system shown in FIG. 16, the redundancy backup is how many of the N functional entities obtained by splitting the controller. It is to be implemented only for the sake of. As shown in FIG. 16, for example, the controller may be divided into three functional modules: intelligent driving, intelligent cockpit, and vehicle control. The intelligent driving function is arranged on the gateway 1, the intelligent cockpit and the vehicle control function are arranged on the gateway 2, the intelligent driving function is arranged on the gateway 3, and the vehicle control function is arranged on the gateway 4. The gateway. In other words, redundancy backup is performed for intelligent driving and vehicle control, but redundancy backup is not performed for the intelligent cockpit. In this way, the intelligent driving logic function of the controller is still complete when any gateway placed with intelligent driving is bad or the lines involved are abnormal. Alternatively, when any gateway placed with vehicle control is abnormal, or the lines involved are abnormal, the vehicle control logic function of the controller is still complete and, as a result, vehicle control may be implemented. It is possible, and the security, robustness, stability, and reliability of vehicle communications are greatly improved. In addition, redundancy backup is not performed for less important functional modules. This helps reduce system resource overhead.

図14から図16の実施形態は、本出願の解決策について説明するために使用されるにすぎず、分割を通して取得される機能エンティティの量、分割基準、各機能エンティティとともに配置される特定のゲートウェイ、および各ゲートウェイ上に配置される機能エンティティの量を限定することに意図されていないことに留意されるべきである。 The embodiments of FIGS. 14 to 16 are only used to illustrate the solution of the present application, the amount of functional entities acquired through the split, the split criteria, and the specific gateways deployed with each functional entity. , And it should be noted that it is not intended to limit the amount of functional entities placed on each gateway.

図14から図16に示されている車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークはまた、さらに改善/変更され得ることにさらに留意されるべきである。たとえば、例外が発生するとき、通信データの一部が送信される。別の例では、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。特定の実装については、関係する改善/変更の上記の説明を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。 It should be further noted that the in-vehicle communication network can also be further improved / modified based on the in-vehicle communication network shown in FIGS. 14-16. For example, when an exception occurs, some of the communication data is sent. In another example, redundant connections for communication endpoints are added. See the relevant improvements / changes above for specific implementations. Details are not described again herein.

この設計に基づいた車両内通信ネットワークにおいて、ゲートウェイと、コントローラのいくつかの機能モジュールとは、一緒に結合される、または同じ物理ロケーションに配置されることを知ることができる。これは、ゲートウェイ間での違いを削減し、コントローラの再使用度合いを増加させ、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を向上させることに役立つ。車両内通信ネットワークはまた、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。ネットワーク送信能力を提供することに加えて、通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、車両内通信ネットワークは、ゲートウェイが異常であるときにコントローラの論理機能が適切に起動することを保証することができ、その結果、通信機能セキュリティがさらに保証され、車、特に自己運転車の安全性がさらに向上される。 In an in-vehicle communication network based on this design, it can be seen that the gateway and some functional modules of the controller are coupled together or located in the same physical location. This helps reduce differences between gateways, increase controller reuse, and improve vehicle communication security, robustness, stability, and reliability. In-vehicle communication networks can also provide redundancy in terms of architecture and system design. In addition to providing network transmission capability, the in-vehicle communication network should properly activate the controller's logical functions when the gateway is abnormal when the communication endpoint, gateway, interface, or link is abnormal. As a result, the security of the communication function is further guaranteed, and the safety of the vehicle, especially the self-driving vehicle, is further improved.

図14から図16において上記の実施形態に示されている車両内通信ネットワークの技術的解決策は、4つのゲートウェイが含まれる例を使用することによって主に説明された。実際の適用例では、車両内通信ネットワークは、より多いまたはより少ないゲートウェイをさらに含んでよい。図17は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図15の実施形態に示されている車両内通信システムとの主な違いは、図17に示されている車両内通信ネットワークが、3つのゲートウェイ(ゲートウェイ1、ゲートウェイ2、およびゲートウェイ3)を含むことにある。同様に、たとえば、コントローラは、インテリジェント運転、インテリジェントコックピット、および車両制御という、3つの機能モジュールに分割されてよい。上記の機能モジュールのうちの1つまたは2つが各ゲートウェイ上に配置され、それにより、各モジュールが、少なくとも2つのゲートウェイ上に配置されて、機能的冗長性が提供されることが保証される。たとえば、インテリジェント運転機能およびインテリジェントコックピット機能は、ゲートウェイ1上に配置され、インテリジェントコックピット機能および車両制御機能は、ゲートウェイ2上に配置され、インテリジェント運転機能および車両制御機能は、ゲートウェイ3上に配置される。 The technical solution of the in-vehicle communication network shown in the above embodiments in FIGS. 14 to 16 has been mainly described by using an example in which four gateways are included. In a practical application, the in-vehicle communication network may further include more or less gateways. FIG. 17 is a schematic structural diagram of another in-vehicle communication system according to the embodiment of the present invention. The main difference from the in-vehicle communication system shown in the embodiment of FIG. 15 is that the in-vehicle communication network shown in FIG. 17 includes three gateways (gateway 1, gateway 2, and gateway 3). There is something in it. Similarly, for example, the controller may be subdivided into three functional modules: intelligent driving, intelligent cockpit, and vehicle control. One or two of the above functional modules are located on each gateway, thereby ensuring that each module is located on at least two gateways to provide functional redundancy. For example, the intelligent driving function and the intelligent cockpit function are arranged on the gateway 1, the intelligent cockpit function and the vehicle control function are arranged on the gateway 2, and the intelligent driving function and the vehicle control function are arranged on the gateway 3. ..

図17に示されている車両内通信ネットワークの関係する機能は、図14から図16に示されている車両内通信システムの関係する説明に関して実装され得ることに留意されるべきである。詳細について本明細書で再び説明されない。図17に示されている車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークはまた、さらに改善/変形され得る。たとえば、例外が発生するとき、通信データの一部が送信される。別の例では、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。特定の実装については、関係する改善/変更の上記の説明を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。 It should be noted that the relevant functions of the in-vehicle communication network shown in FIG. 17 can be implemented with respect to the relevant description of the in-vehicle communication system shown in FIGS. 14-16. Details are not described again herein. Based on the in-vehicle communication network shown in FIG. 17, the in-vehicle communication network can also be further improved / modified. For example, when an exception occurs, some of the communication data is sent. In another example, redundant connections for communication endpoints are added. See the relevant improvements / changes above for specific implementations. Details are not described again herein.

本発明の実施形態における車両内通信ネットワークは、より多いゲートウェイをさらに含んでよいことにさらに留意されるべきである。本明細書の簡潔性のために、詳細についてこの明細書で説明されない。 It should be further noted that the in-vehicle communication network according to the embodiment of the present invention may further include more gateways. For the sake of brevity herein, no details are given herein.

本発明は、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性が提供されることが可能であり、ゲートウェイの量を削減することによってコストがさらに削減されることが可能であるように、3つのゲートウェイを含む車両内通信ネットワークアーキテクチャを提供することを知ることができる。ゲートウェイと、コントローラのいくつかの機能モジュールとは、互いに結合される、または同じ物理ロケーションに配置される。これは、ゲートウェイ間での違いを削減し、コントローラの再使用度合いを増加させ、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を向上させることに役立つ。 The present invention includes three gateways so that redundancy can be provided in terms of architecture and system design and costs can be further reduced by reducing the amount of gateways. You can find out that it provides an in-vehicle communication network architecture. The gateway and some functional modules of the controller are coupled to each other or located in the same physical location. This helps reduce differences between gateways, increase controller reuse, and improve vehicle communication security, robustness, stability, and reliability.

上記の説明に基づいて、以下で、本発明の実施形態による車両内通信方法についてさらに説明する。図18は、本発明の実施形態による車両内通信方法の概略流れ図である。方法は、第1のデバイスによって実施され、第1のデバイスは、車両内通信ネットワークにおける1つまたは複数のゲートウェイであり得る、またはコントローラであり得る。車両内通信ネットワークは、上記の実施形態のいずれか1つにおいて説明された車両内通信ネットワークであってよく、方法は、限定はされないが、以下のステップを含む。 Based on the above description, the in-vehicle communication method according to the embodiment of the present invention will be further described below. FIG. 18 is a schematic flow chart of an in-vehicle communication method according to an embodiment of the present invention. The method is carried out by a first device, which can be one or more gateways in an in-vehicle communication network, or can be a controller. The in-vehicle communication network may be the in-vehicle communication network described in any one of the above embodiments, and the method is not limited, but includes the following steps.

ステップS101:第1のデバイスが、エンドツーエンド通信の第1の通信データを受信する。 Step S101: The first device receives the first communication data of end-to-end communication.

いくつかの実施形態において、車両内通信ネットワークが、図3から図13の上記の実施形態のいずれか1つにおいて説明された車両内通信ネットワークである(言い換えれば、コントローラの機能が互いに統合される)とき、第1のデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または少なくとも1つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスである。エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも1つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。 In some embodiments, the in-vehicle communication network is the in-vehicle communication network described in any one of the above embodiments of FIGS. 3 to 13 (in other words, the functions of the controllers are integrated with each other. ), The first device is any gateway device in a plurality of gateway devices, or any control device in at least one control device. End-to-end communication includes at least one of the following: Communication between at least two communication endpoints on multiple communication endpoints, communication between at least two gateway devices on multiple gateway devices, between any communication endpoint and control device on multiple communication endpoints. Communication, and communication between any gateway device and control device in multiple gateway devices.

いくつかの他の実施形態において、車両内通信ネットワークが、図14から図17の上記の実施形態のいずれか1つにおいて説明された車両内通信ネットワークである(言い換えれば、コントローラの機能が、異なるゲートウェイに分散される)とき、エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも1つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと少なくとも3つのゲートウェイデバイスにおける任意の機能エンティティとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと少なくとも3つのゲートウェイデバイスにおける任意の機能エンティティとの間の通信。 In some other embodiments, the in-vehicle communication network is the in-vehicle communication network described in any one of the above embodiments of FIGS. 14-17 (in other words, the functionality of the controller is different). When distributed across gateways), end-to-end communication includes at least one of the following: Communication between at least two communication endpoints on multiple communication endpoints, communication between at least two gateway devices on multiple gateway devices, any communication endpoint on multiple communication endpoints and at least three gateway devices. Communication with any functional entity, and communication between any gateway device in multiple gateway devices and any functional entity in at least three gateway devices.

ステップS102:第1のデバイスが、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクが異常であるかどうかを検出する。 Step S102: The first device detects whether the first communication link indicated by the local routing policy is abnormal.

ローカルルーティングポリシーは、本発明の実施形態において提供される車両内通信ネットワークのネットワークトポロジによって判定される。ローカルルーティングポリシーは、複数の通信リンクの送信ポリシーを含んでよく、たとえば、ルーティング転送テーブル(またはルーティングテーブルと呼ばれる)であってよい。異なるいくつかの通信データについて、各タイプの通信データに対応する複数の通信リンクが判定され、優先度、たとえば、第1の通信リンク、第2の通信リンク、および第3の通信リンクに基づいてソートされる。各通信リンクは、通信データを首尾よくルーティングすることができる。 The local routing policy is determined by the network topology of the in-vehicle communication network provided in the embodiment of the present invention. The local routing policy may include outbound policies for multiple communication links and may be, for example, a routing forwarding table (or called a routing table). For several different communication data, a plurality of communication links corresponding to each type of communication data are determined and based on the priority, for example, the first communication link, the second communication link, and the third communication link. It will be sorted. Each communication link can successfully route communication data.

ネットワークトポロジは、ルーティングテーブルを判定する主要因である。図3に示されている車両内通信システムにおけるゲートウェイ1が例として使用される。データがゲートウェイ4に送信される必要がある場合、少なくとも以下の3つの通信リンクがあり得る。(1)ゲートウェイ1-ゲートウェイ4、言い換えれば、通信データが、ゲートウェイ1とゲートウェイ4との間の直接接続されたリンクを使用することによって送信される、(2)ゲートウェイ1-コントローラ-ゲートウェイ4、言い換えれば、通信データが、コントローラを使用することによって転送される、ならびに(3)ゲートウェイ1-ゲートウェイ2-ゲートウェイ3-ゲートウェイ4、言い換えれば、通信データが、ゲートウェイ2およびゲートウェイ3を使用することによって中継される。 The network topology is the main factor in determining the routing table. The gateway 1 in the in-vehicle communication system shown in FIG. 3 is used as an example. If data needs to be transmitted to gateway 4, there may be at least three communication links: (1) Gateway 1-Gateway 4, in other words, communication data is transmitted by using a directly connected link between Gateway 1 and Gateway 4, (2) Gateway 1-Controller-Gateway 4, In other words, the communication data is transferred by using the controller, and (3) the gateway 1-gateway 2-gateway 3-gateway 4, in other words, the communication data by using the gateway 2 and the gateway 3. It will be relayed.

リンクのいくつかのホップおよびレイテンシが考慮されるとき、「ゲートウェイ1-ゲートウェイ4」が、最適な通信リンクとして設定され得る。したがって、ゲートウェイ4へのルートをもつルーティングテーブルが、ゲートウェイ1において形成されてよく、ここで、通信リンク(1)が第1の選定であり、通信リンク(2)が第2の選定であり、通信リンク(3)が第3の選定である。もちろん、各リンクの負荷および残りの帯域幅などの他の要因も、ルーティングテーブルにおけるリンクの優先度を判定するために考慮されてよい。ネットワークトポロジに加えて、サービス優先度およびターゲットゲートウェイも、ルーティングテーブルにおけるリンクの選択に影響を及ぼす。たとえば、コントローラによって処理される必要がないいくつかの非緊急サービスでは、通信リンク(1)が不良であるとき、通信リンク(3)が、送信のためのより良い選定であり得る。通信リンク(2)はより短いレイテンシを有するが、通信リンク(2)は、コントローラに送信される緊急サービスの帯域幅を占有し、コントローラの負荷を増加させる。結果的に、オーバーロードが引き起こされることがあり、自己運転など、いくつかの高度な機能が影響を受け得る。 "Gateway 1-Gateway 4" may be configured as the optimal communication link when some hops and latencies of the link are taken into account. Therefore, a routing table with a route to the gateway 4 may be formed in the gateway 1, where the communication link (1) is the first selection and the communication link (2) is the second selection. The communication link (3) is the third selection. Of course, other factors such as the load on each link and the remaining bandwidth may also be considered to determine the priority of the link in the routing table. In addition to the network topology, service priority and target gateway also influence the choice of links in the routing table. For example, in some non-emergency services that do not need to be processed by the controller, the communication link (3) may be a better choice for transmission when the communication link (1) is bad. The communication link (2) has a shorter latency, but the communication link (2) occupies the bandwidth of the emergency service transmitted to the controller and increases the load on the controller. As a result, overloading can occur and some advanced features such as self-driving can be affected.

特定の実装において、ローカルルーティングポリシーは、履歴ルーティングエクスペリエンスに基づいて蓄積記憶を実施することによって第1のデバイスによって取得され得る、または第1のデバイスにおいて事前構成され得る。言い換えれば、ゲートウェイとコントローラとの間の通信データのルーティングテーブル、通信リンク優先度などは、標準プロトコルに従ってデバイスによって自動的に生成され得る、または事前構成を通して取得され得る。 In a particular implementation, the local routing policy may be acquired by the first device by performing stored storage based on the historical routing experience, or may be preconfigured in the first device. In other words, the routing table of communication data between the gateway and the controller, the communication link priority, etc., can be automatically generated by the device according to standard protocols, or can be obtained through preconfiguration.

同じルーティングリンクについて、サービス送信は、ローカルルーティングポリシーに従って調整されてもよい。たとえば、ゲートウェイ1によってコントローラに送信される通信データは、カメラからの生画像データ生データおよびオブジェクトデータオブジェクトを含む。ゲートウェイ1が、ゲートウェイ1とコントローラとの間のリンクが輻輳しているまたは部分的に不良であることを検出するとき、ゲートウェイ1は、ローカルルーティングポリシーに従ってオブジェクトをコントローラに直接送信し、ゲートウェイ2もしくはゲートウェイ4を使用することによって生データをコントローラに転送する、または生データを直接廃棄することができる。 For the same routing link, service transmissions may be coordinated according to local routing policies. For example, the communication data transmitted by the gateway 1 to the controller includes raw image data raw data from the camera and object data objects. When gateway 1 detects that the link between gateway 1 and the controller is congested or partially defective, gateway 1 sends the object directly to the controller according to the local routing policy and gateway 2 or By using the gateway 4, the raw data can be transferred to the controller or the raw data can be discarded directly.

データ送信の冗長性を増加させるために、ローカルルーティングポリシーは、マルチリンクコンカレンシーとして構成されることが可能である。たとえば、ゲートウェイ1は、同じオブジェクトの2つのコピーをコントローラに送り、1つのコピーは、直接接続されたリンクを使用することによって送信され、他方のコピーは、ゲートウェイ2を使用することによって転送される。このようにして、コントローラは、オブジェクトの2つのコピーの受信が失敗しない限り、オブジェクトを受信することができる。生データについては、ただ1つのコピーは構成され、たとえば、生データは、コントローラに直接接続されたリンクを使用することによって送られる。もちろん、1つのコピーが送られるとき、マルチホップ経路を使用することによってデータ分割が実施されてもよい。たとえば、生データは、2つの部分に分割され、1つの部分は、コントローラに直接接続されたリンクを使用することによって送られ、他方の部分は、ゲートウェイ4を使用することによって転送される。 To increase data transmission redundancy, local routing policies can be configured as multi-link concurrency. For example, gateway 1 sends two copies of the same object to the controller, one copy is sent by using a directly connected link and the other copy is forwarded by using gateway 2. .. In this way, the controller can receive the object as long as the reception of two copies of the object does not fail. For raw data, only one copy is constructed, for example, raw data is sent by using a link directly connected to the controller. Of course, when one copy is sent, data partitioning may be performed by using a multi-hop route. For example, raw data is divided into two parts, one part is sent by using a link directly connected to the controller and the other part is forwarded by using gateway 4.

ローカルルーティングポリシーは、ゲートウェイおよびコントローラ上に事前構成されてよい。上記の静的構成に加えて、ローカルルーティングポリシーは、動的であるように構成されることも可能である。たとえば、特定の条件が満たされるとき、特定のローカルルーティングポリシーがトリガされることが可能である。たとえば、ゲートウェイ1において、生データに対してトラフィック分散送信を実施するための条件が、以下のように設定される。ゲートウェイ1とコントローラとの間の直接接続されたリンクが帯域幅の75%を占有するとき、生データの一部が、ゲートウェイ4を使用することによって転送される。 Local routing policies may be preconfigured on gateways and controllers. In addition to the static configuration described above, local routing policies can also be configured to be dynamic. For example, a particular local routing policy can be triggered when certain conditions are met. For example, in the gateway 1, the conditions for carrying out traffic distribution transmission for raw data are set as follows. When the directly connected link between gateway 1 and the controller occupies 75% of the bandwidth, some of the raw data is transferred by using gateway 4.

さまざまな適用シナリオにおいて、コントローラのチップ、ケーブル、インターフェース、およびコネクタなどの電子コンポーネントが行き当たりばったり故障することがあり、またはさまざまな電子コンポーネントが衝撃中、緩み、切断され、もしくは損傷されることがあり、または一部の電子コンポーネントが車の衝突の後で、不良である、もしくは損傷されることがある。これらの可能性は、車両内ネットワーク通信の中断、または一部の車両機能への損傷をもたらすことがある。例外が発生するとき、第1のデバイスは、たとえば、物理レイヤ、MACレイヤ、またはコンポーネント故障について、検出方法に従って第1の通信リンクの例外を検出し得る。 In various application scenarios, electronic components such as controller chips, cables, interfaces, and connectors may hit or fail, or various electronic components may be impacted, loosened, disconnected, or damaged. Yes, or some electronic components may be defective or damaged after a car collision. These possibilities can result in disruption of in-vehicle network communication or damage to some vehicle functions. When an exception occurs, the first device may detect the exception of the first communication link according to the detection method, for example, for a physical layer, a MAC layer, or a component failure.

第1の通信リンクは、車両内通信ネットワークのネットワークトポロジおよび通信データのルートターゲットに基づいて、第1のデバイスによって判定される。第1の通信リンクは、車両内通信ネットワークにおいて最短の/最適な距離または最短のレイテンシをもつ通信リンクであり得る。第1のデバイスは、通信データのアドレス情報をパースすることによってルートターゲットを判定し得る。ルートターゲットは、たとえば、コントローラ、1つもしくは複数の他のゲートウェイ、または1つもしくは複数の通信エンドポイントであり得る。 The first communication link is determined by the first device based on the network topology of the in-vehicle communication network and the route target of the communication data. The first communication link can be the communication link with the shortest / optimal distance or the shortest latency in the in-vehicle communication network. The first device can determine the route target by parsing the address information of the communication data. The route target can be, for example, a controller, one or more other gateways, or one or more communication endpoints.

ステップS103:第1の通信リンクが正常であることを検出するとき、第1のデバイスが、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクを使用することによって第1の通信データをルーティングする。 Step S103: When detecting that the first communication link is normal, the first device routes the first communication data by using the first communication link indicated by the local routing policy.

ステップS104:第1の通信リンクが異常であることを検出するとき、第1のデバイスが、ローカルルーティングポリシーによって示された第2の通信リンクを使用することによって第1の通信データの一部またはすべてをルーティングする。 Step S104: When detecting that the first communication link is abnormal, the first device may use a part of the first communication data or a part of the first communication data by using the second communication link indicated by the local routing policy. Route everything.

第2の通信リンクは、車両内通信ネットワークのネットワークトポロジおよび通信データのルートターゲットに基づいて、第1のデバイスによって判定される。第2の通信リンクは、第1の通信リンクとは異なる。本発明のこの実施形態において、上記の車両内通信ネットワーク、通信エンドポイント冗長性、およびコントローラ冗長性において説明された通信ライン冗長性(リングネットワークとスターネットワークとを組み合わせることによって生成される冗長接続、およびメッシュネットワークとスターネットワークとを組み合わせることによって生成される冗長接続など)に基づいて、第1のデバイスは、第1の通信リンクに加えて、最短の/最適な距離または最短のレイテンシをもつ第2の通信リンクを判定し得る。さらに、第1の通信データの一部(たとえば、高重要度、および/または高優先度、および/または少ない量のデータをもつ情報)またはすべては、第2の通信リンクを使用することによってルーティングされる。具体的な実装処理については、上記の関係する実施形態における説明を参照されたい。本明細書の簡潔性のために、詳細について本明細書で再び説明されない。 The second communication link is determined by the first device based on the network topology of the in-vehicle communication network and the route target of the communication data. The second communication link is different from the first communication link. In this embodiment of the invention, the communication line redundancy described in the above-mentioned in-vehicle communication network, communication endpoint redundancy, and controller redundancy (redundant connection generated by combining a ring network and a star network). And based on the redundant connections created by combining the mesh network and the star network), the first device has the shortest / optimal distance or the shortest latency in addition to the first communication link. 2 communication links can be determined. In addition, some or all of the first communication data (eg, information with high importance and / or high priority, and / or a small amount of data) is routed by using the second communication link. Will be done. For the specific implementation process, refer to the description in the above-mentioned related embodiment. For the sake of brevity herein, details are not described again herein.

方法が実装されるとき、正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス(たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ)は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な/最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能であることを知ることができる。コントローラ、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、通信対話は、異なる通信リンクを使用することによって依然として実装されることが可能である。これは、ネットワーク送信能力を維持し、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性を向上させる。 When the method is implemented, in the normal case, the device (eg, gateway or controller) in the in-vehicle communication network selects the best / shortest communication link based on the network topology to implement the communication. Well, as a result, it can be seen that communication requirements for low latency transmission can be guaranteed between the gateway and the controller, and between the gateways. Communication interactions can still be implemented by using different communication links when the controller, gateway, interface, or link is abnormal. It maintains network transmission capability, guarantees communication function security, improves the robustness, stability, and reliability of in-vehicle communication networks, and improves the safety of vehicles, especially self-driving vehicles.

本発明の実施形態における方法については、上記で詳細に説明され、本発明の実施形態における装置について、以下に提供される。 The methods in embodiments of the invention are described in detail above and the devices in embodiments of the invention are provided below.

図19を参照すると、本発明の実施形態がデバイス1100を提供する。デバイスは、プロセッサ1101、メモリ1102、送信機1103、および受信機1104を含む。プロセッサ1101、メモリ1102、送信機1103、および受信機1104は、互いに接続される(たとえば、バスを使用することによって互いに接続され、またはプロセッサ1101、メモリ1102、送信機1103、および受信機1104の一部またはすべてが、互いに結合され得る)。 Referring to FIG. 19, embodiments of the present invention provide device 1100. The device includes a processor 1101, a memory 1102, a transmitter 1103, and a receiver 1104. Processor 1101, memory 1102, transmitter 1103, and receiver 1104 are connected to each other (eg, connected to each other by using a bus, or one of processor 1101, memory 1102, transmitter 1103, and receiver 1104. Parts or all can be combined with each other).

メモリ1102は、限定はされないが、ランダムアクセスメモリ(Random Access Memory、RAM)、読取り専用メモリ(Read-Only Memory、ROM)、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(Erasable Programmable Read Only Memory、EPROM)、またはコンパクトディスク読取り専用メモリ(Compact Disc Read-Only Memory、CD-ROM)を含む。メモリ1102は、関係する命令および関係するデータ(たとえば、通信データ)を記憶するように構成される。 The memory 1102 is, but is not limited to, a random access memory (Random Access Memory, RAM), a read-only memory (Read-Only Memory, ROM), an erasable programmable read-only memory (Erasable Programmable Read Only Memory, EPROM), or a compact. Includes disk read-only memory (Compact Disc Read-Only Memory, CD-ROM). The memory 1102 is configured to store related instructions and related data (eg, communication data).

送信機1103は、データを送信するように構成され、受信機1104は、データを受信するように構成される。 The transmitter 1103 is configured to transmit data and the receiver 1104 is configured to receive data.

プロセッサ1101は、1つまたは複数の中央処理ユニット(Central Processing Unit、CPU)であり得る。プロセッサ1101が1つのCPUであるとき、CPUは、シングルコアCPUまたはマルチコアCPUであり得る。 Processor 1101 can be one or more central processing units (Central Processing Units, CPUs). When the processor 1101 is one CPU, the CPU can be a single-core CPU or a multi-core CPU.

プロセッサ1101は、メモリ1102に記憶されたプログラムコードを読み取って、図17の実施形態における第1のデバイスの機能を実装するように構成される。第1のデバイスは、たとえば、ゲートウェイまたはコントローラであり得る。 The processor 1101 is configured to read the program code stored in the memory 1102 and implement the function of the first device in the embodiment of FIG. The first device can be, for example, a gateway or controller.

特に、デバイス1100がゲートウェイであるとき、メモリ1102に記憶されたプログラムコードは、図3から図17のいずれかの実施形態における車両内通信ネットワークにおける任意のゲートウェイの機能を実装するために特に使用され、この任意のゲートウェイは、独立したゲートウェイであり得るか、またはコントローラのいくつかの機能(たとえば、図14から図17の実施形態におけるコントローラの機能)を統合するゲートウェイ、またはコントローラのすべての機能(たとえば、図12および図13の実施形態におけるコントローラの機能)であり得る。 In particular, when the device 1100 is a gateway, the program code stored in the memory 1102 is particularly used to implement the function of any gateway in the in-vehicle communication network according to any of FIGS. 3 to 17. , This arbitrary gateway can be an independent gateway, or a gateway that integrates some functions of the controller (eg, the functions of the controller in the embodiments of FIGS. 14-17), or all the functions of the controller (eg). For example, the function of the controller in the embodiments of FIGS. 12 and 13.

特に、デバイス1100がコントローラであるとき、メモリ1102に記憶されたプログラムコードは、図3から図11の実施形態のいずれか1つにおける車両内通信ネットワークにおけるコントローラの機能を実装するために特に使用される。 In particular, when the device 1100 is a controller, the program code stored in the memory 1102 is particularly used to implement the function of the controller in the in-vehicle communication network in any one of the embodiments of FIGS. 3 to 11. To.

図19は、本発明のこの実施形態の実装にすぎないことに留意されるべきである。実際の適用例では、端末1100は、より多いまたはより少ないコンポーネントをさらに含み得る。これは本明細書では限定されない。 It should be noted that FIG. 19 is merely an implementation of this embodiment of the invention. In a practical application, the terminal 1100 may further include more or less components. This is not limited herein.

上記の実施形態のすべてまたは一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せによって実装され得る。実施形態を実装するためにソフトウェアが使用されるとき、実施形態は、完全にまたは部分的にコンピュータプログラム製品の形式で実装され得る。コンピュータプログラム製品は1つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされ、実行されるとき、手順または機能のすべてまたはが、本発明の実施形態に従って生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得るか、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。たとえば、コンピュータ命令は、有線(たとえば、同軸ケーブル、光ファイバー、もしくはデジタル加入者回線)または無線(たとえば、赤外線、マイクロ波などの)の方式でウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または1つもしくは複数の使用可能な媒体を統合しているデータ記憶デバイス、サーバもしくはデータセンターであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体(たとえば、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ)、光媒体(たとえば、DVD)、半導体媒体(たとえば、ソリッドステートドライブ)などであり得る。 All or part of the above embodiments may be implemented by software, hardware, firmware, or any combination thereof. When software is used to implement an embodiment, the embodiment may be fully or partially implemented in the form of a computer program product. Computer program products include one or more computer instructions. When a computer program instruction is loaded and executed on a computer, all or all of the procedures or functions are generated according to embodiments of the present invention. The computer can be a general purpose computer, a computer, a computer network, or another programmable device. Computer instructions can be stored on a computer-readable storage medium or transmitted from a computer-readable storage medium to another computer-readable storage medium. For example, computer instructions can be wired (eg, coaxial cable, optical fiber, or digital subscriber line) or wireless (eg, infrared, microwave, etc.) from a website, computer, server, or data center to another web. Can be sent to a site, computer, server, or data center. The computer-readable storage medium can be any usable medium accessible by the computer, or a data storage device, server or data center that integrates one or more usable media. Usable media can be magnetic media (eg floppy disks, hard disks, magnetic tapes), optical media (eg DVDs), semiconductor media (eg solid state drives), and the like.

上記の実施形態において、各実施形態の説明は、それぞれの焦点を有する。実施形態において詳細に説明されない部分については、他の実施形態における関係する説明を参照されたい。 In the above embodiments, the description of each embodiment has its own focus. For parts not described in detail in the embodiments, refer to the relevant description in the other embodiments.

本発明の第1の態様の実施形態において、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに接続されてスターネットワークを形成する。したがって、複数のゲートウェイデバイスがメッシュネットワークをさらに形成するとき、スターネットワークとメッシュネットワークとが共同して、冗長送信を実装する。上述したリングネットワークと比較されると、メッシュネットワークは、ゲートウェイ間の冗長接続をさらに強化することができる。したがって、スターネットワークおよびメッシュネットワークに基づいて形成されたネットワークトポロジアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から、より/より複合的な冗長性を提供することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス(たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ)は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な/最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、スターネットワークおよびメッシュネットワークによって実装された冗長性送信が使用されて、ネットワーク送信能力を保証し、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性をさらに向上させ、車、特に自己運転車の安全性をさらに向上させる。 In an embodiment of the first aspect of the invention, each gateway device is connected to a control device to form a star network. Therefore, when multiple gateway devices further form a mesh network, the star network and the mesh network work together to implement redundant transmission. Compared to the ring networks mentioned above, mesh networks can further enhance redundant connectivity between gateways. Thus, network topology architectures formed on the basis of star and mesh networks can provide more / more complex redundancy in terms of architecture and system design. In the normal case, the device (eg, gateway or controller) in the in-vehicle communication network may select the best / shortest communication link based on the network topology to implement the communication, and as a result, with the gateway. Communication requirements for low latency transmission can be guaranteed between the controller and the gateway. When a gateway, interface, or link is abnormal, redundant transmission implemented by star and mesh networks is used to ensure network transmission capability, communication functional security, and in-vehicle communication network robustness. , Stability, and reliability are further improved, and the safety of vehicles, especially self-driving vehicles, is further improved.

第2の態様によれば、可能な実施形態において、各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電気制御ユニットのうちの少なくとも1つを含む。 According to the second aspect, in a possible embodiment, each communication endpoint comprises at least one of an electrical control unit of a sensor and an actuator.

さらに、上述のように、ゲートウェイのいくつかの機能が故障したとき、ゲートウェイのスイッチング能力は低下し得、またはラインポートのトラフィック能力は減少し得る。このケースにおいて、ゲートウェイは、通信リンクを変更する、または高い優先性もしくは高い重要性を有するデータを送信する、またはデータ分割の方式でデータを送信し得る。 Moreover, as mentioned above, when some function of the gateway fails, the switching capacity of the gateway can be reduced , or the traffic capacity of the line port can be reduced. In this case, the gateway may change the communication link, send data of high priority or high importance, or send data in a manner of data partitioning.

さまざまな適用シナリオにおいて、コントローラのチップ、ケーブル、インターフェース、およびコネクタなどの電子コンポーネントが行き当たりばったり故障することがあり、またはさまざまな電子コンポーネントが衝撃中、緩み、切断され、もしくは損傷されることがあり、または一部の電子コンポーネントが車の衝突の後で、不良である、もしくは損傷されることがある。これらの可能性は、車両内通信ネットワークの中断、または一部の車両機能への損傷をもたらすことがある。例外が発生するとき、第1のデバイスは、たとえば、物理レイヤ、MACレイヤ、またはコンポーネント故障について、検出方法に従って第1の通信リンクの例外を検出し得る。 In various application scenarios, electronic components such as controller chips, cables, interfaces, and connectors may hit or fail, or various electronic components may be impacted, loosened, disconnected, or damaged. Yes, or some electronic components may be defective or damaged after a car collision. These possibilities can result in disruption of the in-vehicle communication network or damage to some vehicle functions. When an exception occurs, the first device may detect the exception of the first communication link according to the detection method, for example, for a physical layer, a MAC layer, or a component failure.

上記の実施形態のすべてまたは一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せによって実装され得る。実施形態を実装するためにソフトウェアが使用されるとき、実施形態は、完全にまたは部分的にコンピュータプログラム製品の形式で実装され得る。コンピュータプログラム製品は1つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされ、実行されるとき、手順または機能のすべてまたは一部が、本発明の実施形態に従って生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得るか、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。たとえば、コンピュータ命令は、有線(たとえば、同軸ケーブル、光ファイバー、もしくはデジタル加入者回線)または無線(たとえば、赤外線、マイクロ波などの)の方式でウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または1つもしくは複数の使用可能な媒体を統合しているデータ記憶デバイス、サーバもしくはデータセンターであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体(たとえば、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ)、光媒体(たとえば、DVD)、半導体媒体(たとえば、ソリッドステートドライブ)などであり得る。 All or part of the above embodiments may be implemented by software, hardware, firmware, or any combination thereof. When software is used to implement an embodiment, the embodiment may be fully or partially implemented in the form of a computer program product. Computer program products include one or more computer instructions. When a computer program instruction is loaded and executed on a computer, all or part of the procedure or function is generated according to embodiments of the present invention. The computer can be a general purpose computer, a computer, a computer network, or another programmable device. Computer instructions can be stored on a computer-readable storage medium or transmitted from a computer-readable storage medium to another computer-readable storage medium. For example, computer instructions can be wired (eg, coaxial cable, optical fiber, or digital subscriber line) or wireless (eg, infrared, microwave, etc.) from a website, computer, server, or data center to another web. Can be sent to a site, computer, server, or data center. The computer-readable storage medium can be any usable medium accessible by the computer, or a data storage device, server or data center that integrates one or more usable media. Usable media can be magnetic media (eg floppy disks, hard disks, magnetic tapes), optical media (eg DVDs), semiconductor media (eg solid state drives), and the like.

Claims (25)

少なくとも1つの制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスと、複数の通信エンドポイントとを備える車両内通信システムであって、各ゲートウェイデバイスは、前記制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも1つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続され、前記複数のゲートウェイデバイスは、第1のゲートウェイデバイスを含み、
前記制御デバイスは、前記複数の通信エンドポイントにおける各通信エンドポイントを制御するように構成され、
前記第1のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第1の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクを使用することによって前記第1の通信データをルーティングするように、および前記第1の通信リンクが異常であるとき、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第2の通信リンクを使用することによって前記第1の通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成され、
前記エンドツーエンド通信は、前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、前記複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと前記制御デバイスとの間の通信、および前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信のうちの少なくとも1つを含む、システム。
An in-vehicle communication system including at least one control device, a plurality of gateway devices, and a plurality of communication endpoints, each gateway device is communicably connected to the control device, and each gateway device is the said. Communicatably connected to at least two other gateway devices in the plurality of gateway devices, each gateway device is further communicably connected to at least one communication endpoint, and the plurality of gateway devices are the first gateway device. Including
The control device is configured to control each communication endpoint in the plurality of communication endpoints.
When the first gateway device receives the first communication data of end-to-end communication, the first communication data is to be routed by using the first communication link indicated by the local routing policy. And when the first communication link is abnormal, it is configured to route some or all of the first communication data by using the second communication link indicated by the local routing policy. Being done
The end-to-end communication includes communication between at least two communication endpoints at the plurality of communication endpoints, communication between at least two gateway devices at the plurality of gateway devices, and arbitrary communication at the plurality of communication endpoints. A system comprising at least one of communication between a communication endpoint and the control device, and communication between any gateway device and the control device in the plurality of gateway devices.
各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電気制御ユニットのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。 The system of claim 1, wherein each communication endpoint comprises at least one of an electrical control unit of a sensor and an actuator. 前記複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成する、請求項1または2に記載のシステム。 The system according to claim 1 or 2, wherein each gateway device in the plurality of gateway devices is connected in series to a gateway device adjacent to the gateway device to form a ring communication network. 前記複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワークを形成する、請求項1または2に記載のシステム。 The system according to claim 1 or 2, wherein each gateway device in the plurality of gateway devices is communicably connected to all other gateway devices to form a mesh communication network. 前記車両内通信システムのネットワークトポロジおよび前記エンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて、前記第1のゲートウェイデバイスの前記ローカルルーティングポリシーが判定される、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。 The one according to any one of claims 1 to 4, wherein the local routing policy of the first gateway device is determined based on the network topology of the in-vehicle communication system and the route target of the end-to-end communication. system. 前記第1の通信リンクが異常であることは、特に、
前記第1の通信リンクが故障すること、
前記第1の通信リンクが輻輳すること、および
前記第1の通信リンクの一部の機能が故障すること
のうちの少なくとも1つを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
The fact that the first communication link is abnormal is particularly noticeable.
The failure of the first communication link,
The system according to any one of claims 1 to 5, comprising at least one of the congestion of the first communication link and the failure of some functions of the first communication link. ..
前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有し、
前記少なくとも2つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続され、または前記少なくとも2つの通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも1つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、前記少なくとも2つの通信エンドポイントにおける別の通信エンドポイントは、少なくとも1つの制御デバイスに通信可能に接続される、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
At least two communication endpoints in the plurality of communication endpoints have the same function or overlapping functions.
The at least two communication endpoints are separately communicable connected to different gateway devices, or at least one communication endpoint at the at least two communication endpoints becomes at least one gateway device at the plurality of gateway devices. The system according to any one of claims 1 to 6, which is communicably connected and another communication endpoint at the at least two communication endpoints is communicably connected to at least one control device.
前記少なくとも2つの通信エンドポイントは、車両の同じエリアに設置され、前記同じエリアは、前記車両の左前部エリア、前記車両の右前部エリア、前記車両の左後部エリア、前記車両の右後部エリア、前記車両の前部エリア、前記車両の中央エリア、前記車両の後部エリア、前記車両の左エリア、および車両の右エリアのうちの1つである、請求項7に記載のシステム。 The at least two communication endpoints are installed in the same area of the vehicle, the same area being the left front area of the vehicle, the right front area of the vehicle, the left rear area of the vehicle, the right rear area of the vehicle. The system of claim 7, wherein the system is one of a front area of the vehicle, a central area of the vehicle, a rear area of the vehicle, a left area of the vehicle, and a right area of the vehicle. 前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続され、または
前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも1つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも1つの制御デバイスにも通信可能に接続される、請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
The at least one communication endpoint in the plurality of communication endpoints is separately communicable to the at least two gateway devices in the plurality of gateway devices, or the at least one communication endpoint in the plurality of communication endpoints is. The system according to any one of claims 1 to 8, wherein the system is communicably connected to at least one gateway device in the plurality of gateway devices and communicably connected to at least one control device.
前記第1のゲートウェイデバイスは、
前記エンドツーエンド通信の第2の通信データを受信するとき、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第3の通信リンクを使用することによって前記第2の通信データの一部またはすべてをルーティングするように、および前記ローカルルーティングポリシーによって示された第4の通信リンクを使用することによって前記第2の通信データの一部またはすべてをルーティングするようにさらに構成される、請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。
The first gateway device is
When receiving the second communication data of the end-to-end communication, a part or all of the second communication data is routed by using the third communication link indicated by the local routing policy. , And any one of claims 1-9, further configured to route some or all of the second communication data by using the fourth communication link indicated by the local routing policy. The system described in the section.
前記制御デバイスと、前記複数のゲートウェイデバイスにおける1つのゲートウェイデバイスとは、同じ物理エンティティとして結合され、または同じ物理位置に配置され、前記制御デバイスは、内部ラインを通して前記ゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、前記制御デバイスは、外部ラインを通して別のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される、請求項1から10のいずれか一項に記載のシステム。 The control device and one gateway device in the plurality of gateway devices are combined as the same physical entity or placed in the same physical position, and the control device is communicably connected to the gateway device through an internal line. The system according to any one of claims 1 to 10, wherein the control device is communicably connected to another gateway device through an external line. 複数の制御デバイスが存在し、各制御デバイスと、前記複数のゲートウェイデバイスにおける異なるゲートウェイデバイスとは、同じ物理エンティティとして結合され、または同じ物理位置に配置され、各制御デバイスは、内部ラインを通して、前記制御デバイスに結合された前記ゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各制御デバイスは、外部ラインを通して別のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される、請求項1から11のいずれか一項に記載のシステム。 There are multiple control devices, and each control device and the different gateway devices in the plurality of gateway devices are combined as the same physical entity or placed in the same physical position, and each control device is said to be connected through an internal line. The system according to any one of claims 1 to 11, wherein the gateway device coupled to the control device is communicably connected, and each control device is communicably connected to another gateway device through an external line. .. 前記車両内通信システムは、前記車両のシャシーに置かれる、請求項1から12のいずれか一項に記載のシステム。 The system according to any one of claims 1 to 12, wherein the in-vehicle communication system is placed in the chassis of the vehicle. 複数のゲートウェイデバイスと複数の通信エンドポイントとを備える車両内通信システムであって、各ゲートウェイデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも1つの通信エンドポイントに通信可能に接続され、
N個のタイプの機能エンティティが、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイス上に分散方式で配置され、前記N個のタイプの機能エンティティのうちの少なくとも1つは、前記少なくとも2つのゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイス上に配置され、前記少なくとも2つのゲートウェイデバイス上に配置された機能エンティティのタイプの合計は、前記N個のタイプの機能エンティティをカバーし、N≧2であり、前記複数のゲートウェイデバイスは、第1のゲートウェイデバイスを含み、
前記N個のタイプの機能エンティティは、制御デバイスの機能を実装するように共同して構成され、前記制御デバイスの前記機能は、前記複数の通信エンドポイントにおける各通信エンドポイントを制御する機能を表し、
前記第1のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第1の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクを使用することによって前記第1の通信データをルーティングするように、および前記第1の通信リンクが異常であるとき、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第2の通信リンクを使用することによって前記第1の通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成され、
前記エンドツーエンド通信は、前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、前記複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと前記少なくとも2つのゲートウェイデバイスの任意の機能エンティティとの間の通信、および前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと前記少なくとも2つのゲートウェイデバイスの任意の機能エンティティとの間の通信のうちの少なくとも1つを含む、システム。
An in-vehicle communication system including a plurality of gateway devices and a plurality of communication endpoints, each gateway device is communicably connected to at least two other gateway devices in the plurality of gateway devices, and each gateway device is connected. Connected communicably to at least one communication endpoint,
N types of functional entities are distributed in a distributed manner on at least two gateway devices in the plurality of gateway devices, and at least one of the N types of functional entities is the at least two gateway devices. The sum of the types of functional entities placed on each gateway device in, and placed on at least two gateway devices, covers the N types of functional entities, N ≧ 2, and the plurality of gateways. The device includes the first gateway device and includes
The N types of functional entities are jointly configured to implement the functionality of the control device, the functionality of the control device representing the functionality of controlling each communication endpoint at the plurality of communication endpoints. ,
When the first gateway device receives the first communication data of end-to-end communication, the first communication data is to be routed by using the first communication link indicated by the local routing policy. And when the first communication link is abnormal, it is configured to route some or all of the first communication data by using the second communication link indicated by the local routing policy. Being done
The end-to-end communication includes communication between at least two communication endpoints at the plurality of communication endpoints, communication between at least two gateway devices at the plurality of gateway devices, and arbitrary communication at the plurality of communication endpoints. Communication between the communication endpoint and any functional entity of the at least two gateway devices, and communication between any gateway device in the plurality of gateway devices and any functional entity of the at least two gateway devices. A system that includes at least one of them.
各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電気制御ユニットのうちの少なくとも1つを含む、請求項14に記載のシステム。 14. The system of claim 14, wherein each communication endpoint comprises at least one of an electrical control unit of a sensor and an actuator. 前記複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成し、または
各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワークを形成する、請求項14または15に記載のシステム。
Each gateway device in the plurality of gateway devices is connected in series to a gateway device adjacent to the gateway device to form a ring communication network, or each gateway device is communicably connected to all other gateway devices. The system according to claim 14 or 15, wherein the mesh communication network is formed.
前記第1のゲートウェイデバイスの前記ローカルルーティングポリシーは、前記車両内通信システムのネットワークトポロジおよび前記エンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて判定される、請求項14から16のいずれか一項に記載のシステム。 The local routing policy of the first gateway device is determined according to any one of claims 14 to 16, which is determined based on the network topology of the in-vehicle communication system and the route target of the end-to-end communication. system. 前記第1の通信リンクが異常であることは、特に、
前記第1の通信リンクが故障すること、
前記第1の通信リンクが輻輳すること、および
前記第1の通信リンクの一部の機能が故障すること
のうちの少なくとも1つを含む、請求項14から17のいずれか一項に記載のシステム。
The fact that the first communication link is abnormal is particularly noticeable.
The failure of the first communication link,
The system according to any one of claims 14 to 17, comprising at least one of congestion of the first communication link and failure of some functions of the first communication link. ..
前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有し、前記少なくとも2つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続され、または、前記少なくとも2つの通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも1つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、前記少なくとも2つの通信エンドポイントにおける別の通信エンドポイントは、少なくとも1つの制御デバイスに通信可能に接続され、または
前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続され、もしくは前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも1つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも1つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも1つの制御デバイスにも通信可能に接続される、請求項14から18のいずれか一項に記載のシステム。
At least two communication endpoints in the plurality of communication endpoints have the same function or overlapping functions, and the at least two communication endpoints are separately communicably connected to different gateway devices, or at least the above. At least one communication endpoint in the two communication endpoints is communicably connected to at least one gateway device in the plurality of gateway devices, and another communication endpoint in the at least two communication endpoints is at least one. Communicatably connected to the control device, or at least one communication endpoint at the plurality of communication endpoints is separately communicable to at least two gateway devices at the plurality of gateway devices, or the plurality of communications. Any of claims 14-18, wherein at least one communication endpoint at the endpoint is communicably connected to at least one gateway device in the plurality of gateway devices and communicably connected to at least one control device. Or the system described in item 1.
車両内通信システムに適用される車両内通信方法であって、前記車両内通信システムは、少なくとも1つの制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスと、複数の通信エンドポイントとを備え、各ゲートウェイデバイスは、前記制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも1つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続され、前記方法は、
第1のデバイスによって、エンドツーエンド通信の第1の通信データを受信するステップと、
前記第1のデバイスによって、ローカルルーティングポリシーによって示された第1の通信リンクが異常であるかどうかを検出するステップと、
前記第1の通信リンクが正常であることを検出するとき、前記第1のデバイスによって、前記ローカルルーティングポリシーによって示された前記第1の通信リンクを使用することによって前記第1の通信データをルーティングし、または
前記第1の通信リンクが異常であることを検出するとき、前記第1のデバイスによって、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第2の通信リンクを使用することによって前記第1の通信データの一部またはすべてをルーティングするステップと
を含み、
前記第1のデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または前記少なくとも1つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスであり、前記エンドツーエンド通信は、前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも2つの通信エンドポイントの間の通信、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つのゲートウェイデバイスの間の通信、前記複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと前記制御デバイスとの間の通信、および前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと前記制御デバイスとの間の通信のうちの少なくとも1つを含む、方法。
An in-vehicle communication system applied to an in-vehicle communication system, wherein the in-vehicle communication system includes at least one control device, a plurality of gateway devices, and a plurality of communication endpoints, and each gateway device comprises. Communicatably connected to the control device, each gateway device is communicably connected to at least two other gateway devices in the plurality of gateway devices, and each gateway device is further communicable to at least one communication endpoint. Connected to the above method
The step of receiving the first communication data of end-to-end communication by the first device,
The step of detecting whether or not the first communication link indicated by the local routing policy is abnormal by the first device, and
When it detects that the first communication link is normal, the first device routes the first communication data by using the first communication link indicated by the local routing policy. Or, when detecting that the first communication link is abnormal, the first communication data by using the second communication link indicated by the local routing policy by the first device. Including steps to route some or all of
The first device is any gateway device in the plurality of gateway devices, or any control device in the at least one control device, and the end-to-end communication is at least two in the plurality of communication endpoints. Communication between communication endpoints, communication between at least two gateway devices in the plurality of gateway devices, communication between any communication endpoint and the control device in the plurality of communication endpoints, and the plurality. A method comprising at least one of communication between any gateway device and said control device in a gateway device.
各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電気制御ユニットのうちの少なくとも1つを含む、請求項20に記載の方法。 20. The method of claim 20, wherein each communication endpoint comprises at least one of an electrical control unit of a sensor and an actuator. 前記複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成し、または各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワークを形成し、
第1のデバイスによって、エンドツーエンド通信の第1の通信データを受信する前記ステップの前に、
前記第1のデバイスによって、前記車両内通信システムのネットワークトポロジおよび前記エンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて、前記ローカルルーティングポリシーを判定するステップをさらに含む、請求項20または21に記載の方法。
Each gateway device in the plurality of gateway devices is connected in series to a gateway device adjacent to the gateway device to form a ring communication network, or each gateway device is communicably connected to all other gateway devices. Being formed a mesh communication network,
Prior to the step of receiving the first communication data of end-to-end communication by the first device,
The method of claim 20 or 21, further comprising determining the local routing policy by the first device based on the network topology of the in-vehicle communication system and the route target of the end-to-end communication.
前記第1の通信リンクが異常であることは、特に、
前記第1の通信リンクが故障すること、
前記第1の通信リンクが輻輳すること、および
前記第1の通信リンクの一部の機能が故障すること
のうちの少なくとも1つを含む、請求項20から22のいずれか一項に記載の方法。
The fact that the first communication link is abnormal is particularly noticeable.
The failure of the first communication link,
The method according to any one of claims 20 to 22, comprising at least one of congestion of the first communication link and failure of some functions of the first communication link. ..
前記第1のデバイスによって、前記エンドツーエンド通信の第2の通信データを受信するステップと、
前記第1のデバイスによって、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第3の通信リンクを使用することによって前記第2の通信データの一部またはすべてをルーティングするステップと、
前記ローカルルーティングポリシーによって示された第4の通信リンクを使用することによって前記第2の通信データの一部またはすべてをルーティングするステップと
をさらに含む、請求項20から23のいずれか一項に記載の方法。
The step of receiving the second communication data of the end-to-end communication by the first device,
A step of routing some or all of the second communication data by the first device by using the third communication link indicated by the local routing policy.
23. The invention of any one of claims 20-23, further comprising the step of routing some or all of the second communication data by using the fourth communication link indicated by the local routing policy. the method of.
車両内通信システムにおける車両内通信デバイスであって、前記車両内通信システムは、少なくとも1つの制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスと、複数の通信エンドポイントとを備え、各ゲートウェイデバイスは、前記制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも2つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも1つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続され、
前記デバイスは、特に第1のデバイスであり、前記第1のデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または前記少なくとも1つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスであり、
前記デバイスは、メモリと、通信インターフェースと、前記メモリおよび前記通信インターフェースに結合されたプロセッサとを備え、前記メモリは、命令を記憶するように構成され、前記プロセッサは、前記命令を実行するように構成され、前記通信インターフェースは、前記プロセッサの制御下で、前記車両内通信システムにおける別のデバイスと通信するように構成され、
前記プロセッサは、特に、命前記令を実行するとき、請求項20から24のいずれか一項に記載の方法におけるステップを実行するように構成される、車両内通信デバイス。
An in-vehicle communication device in an in-vehicle communication system, wherein the in-vehicle communication system includes at least one control device, a plurality of gateway devices, and a plurality of communication endpoints, and each gateway device is the control device. Communicatably connected to, each gateway device is communicably connected to at least two other gateway devices in said plurality of gateway devices, and each gateway device is further communicably connected to at least one communication endpoint. ,
The device is, in particular, a first device, wherein the first device is any gateway device in the plurality of gateway devices, or any control device in the at least one control device.
The device comprises a memory, a communication interface, the memory and a processor coupled to the communication interface, the memory being configured to store an instruction, and the processor to execute the instruction. Configured, the communication interface is configured to communicate with another device in the in-vehicle communication system under the control of the processor.
An in-vehicle communication device, wherein the processor is configured to perform a step in the method according to any one of claims 20 to 24, in particular when executing the order.
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